星尘号飞船回归地球(图)

，跑了34亿公里才遇到自己的“心上人”。2004年1月，书橱大小的“星尘”号与“维尔特二号”彗核的最近距离达到240公里时，飞船上伸出的一个网球拍大小的尘埃采集器，成功捕获到彗星物质粒子。飞船上的光学导航相机还抓拍了一些彗核照片，作为“约会”纪念。此外，在2000年2月至5月和2002年8月至12月期间，“星尘”号还捕获了太阳系星际尘埃粒子。科学家认为，这些粒子可能保留了太阳系诞生之前的宇宙构成信息。

　　在飞行近40亿公里后，“星辰”号飞船于15日在距地球11万公里处将返回舱释放。母船随后点燃推进器，开始在一个永久性轨道上围绕太阳飞行。返回舱随后冲入大气层，“星尘仆仆”地奔向地球，为科学家送回首个彗星样本。

　　华人设计师圆梦

　　当美国宇航局的“星尘”号飞船携带着彗星“维尔特二号”的样本即将返回地球时，一位65岁的华人科学家正期待自己多年的梦想变成现实。他就是邹哲博士，美宇航局喷气推进实验室资深研究员、“星尘”项目的设计者和副首席科学家。邹哲博士出生于抗战时期的中国，少年时期经历动荡，在20世纪50年代来到美国边打工边读书，接连在加州大学伯克利分校和洛杉矶分校获得学位，此后一直在美国宇航局喷气推进实验室从事宇宙工程研究。谈到自己提出的“星尘”计划，邹哲的话匣子就收不住：“我1981年就首次提出了这个构思，但直到1986年才被宇航局接受，这已经是我的第13次提案了。”

　　他在介绍这个计划的时代背景时说，当时“哈雷”彗星回归，才使美国宇航局开始重视彗星，否则提案还可能夭折。他说，不少科学家提出了研究计划，而他的“星尘”计划因为构思巧妙、成本低而获得支持，并成为美宇航局旨在以低成本探索宇宙的“发现”计划的一部分。“我当时想的是，如何不登陆彗核就能捕获彗星的物质粒子样本，”邹哲说，“要登陆的话成本非常高，大约一万磅的推进剂才能把一磅重的载荷送上去。我设想一个较简单的飞船，能借助太阳和行星的引力和彗星近距离交会，取得样本后飞回地球。”

　　如何捕捉太空中高速运动的彗星物质粒子呢？邹哲自己设计了一种介质——硅气溶胶网格，他比作“苍蝇拍”，而喷气推进实验室则较文雅地被比作“网球拍”。这是一种由99.8%空气和0.2%硅组成的超轻物质，“几乎可以在空中浮起来”。邹哲解释说，这样的物质“可以像拍苍蝇一样粘住和保存彗星物质粒子，还不影响粒子本身的特性，回到地球上可以研究”，这个“苍蝇拍”还可以捕获从人马座星系来的星际间尘埃粒子，可谓一物两用。

　　“星尘”是继“阿波罗”计划之后，美宇航局第二个取回外星球物质样本的太空探索项目，也是美国第一个专门探索彗星的项目。邹哲说：“彗星是目前我们知道最有趣的天体，探索彗星非常有趣。”研究彗星会揭示太阳系诞生和地球生命起源的奥秘。彗星是太阳系诞生时的残余物质组成的，来源于太阳系外围的柯伊伯带，这里温度常年保持在零下200多摄氏度，比较好地保存了45亿年前刚诞生时的状态。

　　而“星尘”号飞船探测的彗星“维尔特二号”尤其“有趣”。这颗彗星是在1974年才被发现来到太阳系内圈的，它可能受到了土星的引力影响。到目前为止，它在太阳系内圈才运行了5个周期，相比之下“哈雷”彗星已在太阳系内侧转了不少圈了。这就意味着，彗星的物质变动很少，大部分还保持着太阳系初生时的状态。如果采集其样本，可能获得很罕见的数据。

　　“星尘”全球征集志愿者

　　美国“星尘”项目正在全球征集志愿者，普通人在自家电脑上就可以分析筛选由“星尘”号飞船返回舱带回的星际尘埃。科学家认为，星际尘埃很可能保留了太阳系诞生之前宇宙构成的信息。但科学家迄今尚不知道星际尘埃颗粒到底是什么样的，也从未在实验室中研究过具体的星际尘埃样本。“星尘”号飞船返回舱除首次为人类带回彗星样本外，也将捎回具有重要研究价值的星际尘埃。

　　“星尘”号飞船上有一个由气凝胶材料制成的网球拍状尘埃采集器，一面捕获的是彗星物质粒子，另一面就是星际尘埃颗粒。根据推算，“星尘”号的星际尘埃采集器上应该有大约45个星际尘埃颗粒。与采集到的成千上万个彗星物质粒子相比，在约0．1平方米大的采集器上找到这45个星际尘埃颗粒的踪迹，好比在足球场上寻找45只蚂蚁，必须搜寻160万个小区域，然后才能分析它们的化学和放射特性。仅依靠该项目研究人员至少需要20年才能完成这一工作，因此志愿者的作用在“星尘”项目中显得十分重要。

　　为此，有关方面设立了一个专门网站。感兴趣的人登陆后需要首先进行一个网上测试，通过测试的人将有资格注册成为“星尘”项目的志愿者，并接受网上培训，然后可以下载一个“虚拟显微镜”。“虚拟显微镜”能自动连接“星尘”项目网站的服务器，下载需要筛选的星际尘埃图片。研究小组对志愿者的工作量没有任何要求，做多做少全由志愿者的兴趣而定。研究人员预计，在志愿者的协助下，分析筛选工作只需7个月就能完成。

　　据介绍，每幅图片将首先由四名志愿者同时筛选，如果有两人分别看到了相同的星际尘埃颗粒踪迹，图片就会被发给另外100多名志愿者进行确认。如果得到其中20人的确认，负责分析的加利福尼亚大学伯克利分校一研究小组就会对这个颗粒进行最后的验证。为了表示对志愿者工作重要性的认可，帮助发现星际尘埃的志愿者作为作者之一，其名字将出现在“星尘”项目宣布发现星际尘埃微粒的科学论文中。

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