Comet Interceptor獲准建造:將首次描述一顆原始彗星

2019年,歐航局(ESA)選擇Comet Interceptor作為一個新的快速級(F級)任務。其中“快速”指的是開發速度。據悉,這些任務是需要約8年時間才能完全實施的任務,其主要科學目標是首次描述一顆真正原始的彗星或其他星際天體的特徵。

Comet Interceptor獲准建造:將首次描述一顆原始彗星

Comet Interceptor包括三個航天器,其配有主飛船和兩個較小的探測器。每個航天器將配備不同的科學儀器套件以徹底分析目標。如航天器A將配備CoCa(彗星照相機)以獲得幾個波長的目標核的高分辨率圖像。航天器B1則將有HI(氫氣成像儀),這是一個專門研究彗星周圍氫氣雲的紫外線相機。在航天器B2上,主要儀器將是OPIC(彗星光學成像儀),用於在不同的可見光和紅外線波長下繪製彗星核及其塵埃噴流圖。

據了解,ESA的Comet Interceptor任務剛被“採納”,目前研究階段已經完成,在選定航天器主承包商后將很快就會開始建造該項目,其任務是訪問一顆原始彗星或其他剛剛開始進入內太陽系的星際天體。

Comet Interceptor將在2029年跟ESA的Ariel系外行星任務共同進入太空。該任務將建立在Rosetta和Giotto的成功基礎上,ESA的任務都是訪問“短周期”彗星。儘管這些任務完全改變了我們對彗星的理解,但它們的目標已經圍繞太陽旋轉了許多次,因此自創建以來發生了重大變化。

Comet Interceptor獲准建造:將首次描述一顆原始彗星

攔截彗星的目的是仔細檢查一顆在太陽系內部停留時間很少或可能是第一次訪問太陽系的彗星。Roesetta的目標來自海王星以外的柯伊伯帶,而攔截者彗星可能來自巨大的奧爾特雲,離太陽遠一千多倍。

儘管它們更為罕見,但另一個潛在的目標可能是來自太陽系外的“星際插曲”–類似於2017年意外飛過太陽的奧陌陌(Oumuamua)。研究這樣的天體可以提供探索類似彗星的天體如何在其他恆星系統中形成和演變的機會。。

ESA在2022年6月8日的科學計劃委員會會議上通過了Comet Interceptor。這項任務由ESA領導並得到日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的支持。

Comet Interceptor獲准建造:將首次描述一顆原始彗星

ESA科學主任Günther Hasinger說道:“攔截彗星的通過建立在我們富有遠見的Giotto和Rosetta任務的突破之上,這加速了我們對下一層次彗星科學的追求。它將使歐洲科學家保持在彗星研究的最前沿並使ESA成為這一激動人心領域的領導者。”

Comet Interceptor將由一個主航天器和兩個探測器組成,它們將環繞彗星從而從多個角度觀察它。通過這種方式,這項創新任務將為其尚未發現的目標建立起一個三維輪廓。ESA負責主航天器和其中一個探測器,而JAXA負責第二個探測器。

ESA的Comet Interceptor研究科學家Michael Küppers介紹稱:“一顆在圍繞太陽的第一個軌道上的彗星將包含來自太陽系黎明時期的未加工的物質。研究這樣的天體並對這種材料進行取樣不僅可以幫助我們了解更多關於彗星的信,而且還可以了解太陽系是如何形成並隨時間演變的。”

Comet Interceptor獲准建造:將首次描述一顆原始彗星

彗星之旅

Comet Interceptor於2018年7月向ESA提出並於2019年6月被選中。它是F級任務的一個例子,從入選到發射只需要約八年時間。這些較小的任務重量不到2200磅(1000公斤)。

該任務預計將於2029年跟ESA的系外行星研究任務Ariel一起發射。這兩項任務將一起前往L2–從太陽看,地球“後面”的150萬公里的位置。在那裡,Comet Interceptor將等待一個合適的目標。一旦發現並選定一個目標,該任務將繼續其旅程。

隨着最近地面望遠鏡的進步,“新”彗星現在通常在其最接近太陽之前一年多就被發現。這對於計劃、建造和發射一個專門的太空任務來說,時間仍然太短,但這足以讓準備就緒並等待的Comet Interceptor從L2到彗星的位置。

操作航天器穿越數百萬公里的空間始終是一個挑戰,但Comet Interceptor有一個真正獨特的飛行輪廓。將航天器引向目標彗星、在正確的時間釋放探測器並進行飛越將需要ESA的任務運營團隊有一雙穩定的手和冷靜的頭腦。

Comet Interceptor獲准建造:將首次描述一顆原始彗星

一個有遠見的任務–在太空和地球上的好處

組成攔截彗星的三個飛行元件–主航天器和兩個較小的探測器–將分別配備不同的高科技儀器,這些儀器將幫助我們發現更多關於原始彗星的動態性質。ESA將領導主航天器和其中一個探測器的開發,兩者都攜帶主要由歐洲工業界建造的獨特儀器。另一個探測器將由JAXA開發。

攔截彗星具有突破性的目標,即有史以來第一次描述原始彗星的表面組成、形狀和結構並調查其氣體和灰塵彗星的組成。在某些情況下,這將需要完善現有的技術並促進許多ESA成員國的空間和工程產業。

ESAComet Interceptor項目經理Nicola Rando說道:“跟大多數ESA任務一樣,Comet Interceptor將激勵不同公司、機構和國家之間的合作並將加速創新技術的發展,這些技術在未來可能有完全不同的應用。”

Comet Interceptor還正在為ESA的行星防禦工作作出貢獻。據了解,有近120顆彗星和29000多顆小行星在其圍繞太陽的軌道上接近地球。通過研究這些天體,科學家們不僅發現了太陽系的秘密,而且在發現有天體跟地球發生碰撞時也能更好地保護我們的星球。Comet Interceptor加入了跟行星防禦有關的全球任務艦隊,這包括ESA的Hera任務–該任務參與了世界上第一次小行星偏轉試驗。

Nicola總結道:“在過去的幾年時間裡,我們設計和開發了Comet Interceptor的概念,現在我們已經準備好將任務推向下一個階段,選擇主承包商,然後開始實施階段。”

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