原文標(biāo)題:Spacecraft Observe Comet Siding Spring
作者:Kelly Beatty 原文來(lái)自:SkyandTelescope.com Posted: 2014. 10. 23
編譯:Melipal 審校:Linq
雖然飛行控制人員曾經(jīng)擔(dān)心環(huán)繞火星飛行的探測(cè)器可能會(huì)由于彗星的近距離接觸而受損,實(shí)際卻是什么都沒(méi)有發(fā)生。而現(xiàn)在,獨(dú)特的科學(xué)觀測(cè)結(jié)果正在傳回地球。
6個(gè)月前,大西洋兩岸的飛行控制人員都在擔(dān)心,賽丁泉(Siding Spring)彗星(C/2013 A1)會(huì)距離火星有多近,此外當(dāng)彗星抵達(dá)火星時(shí),可能會(huì)發(fā)生什么情況。
NASA的小組決定采取積極行動(dòng),改變了3架在軌探測(cè)器(環(huán)火星巡邏者號(hào)、火星奧德賽號(hào)以及新近抵達(dá)的火星大氣與揮發(fā)物演化探測(cè)器即MAVEN)的軌道。這樣的措施讓所有3架探測(cè)器在危險(xiǎn)最大的時(shí)間段內(nèi)處于火星背面,根據(jù)計(jì)算機(jī)模型,這一時(shí)間段出現(xiàn)在彗星抵達(dá)近火點(diǎn)之后的90到100分鐘之時(shí)。
2014年10月19日世界時(shí)16時(shí)29分,賽丁泉彗星從距離火星大約85000英里(137000千米)的地方掠過(guò)。(圖片提供:NASA / JPL / Horizons)
同時(shí),歐洲空間局的動(dòng)力學(xué)家采取了觀望策略。不過(guò)他們也制定了計(jì)劃,可以讓該機(jī)構(gòu)的火星快車(chē)號(hào)軌道器在火星背面短暫躲避一陣子。
不過(guò)由于該探測(cè)器燃料所剩不多,大多數(shù)軌道時(shí)間也是遠(yuǎn)離火星的,而且隨著彗星接近火星,其活動(dòng)也愈發(fā)衰減,軌道調(diào)整是不必要的。實(shí)際上,本月早些時(shí)候,任務(wù)管理者決定并不轉(zhuǎn)動(dòng)探測(cè)器,這樣其大型碟狀天線就可以充當(dāng)局部防護(hù)罩,保護(hù)探測(cè)器免遭彗星顆粒之害了。
實(shí)際上,好消息是,所有這5架火星軌道探測(cè)器(包括印度的火星軌道器,MOM)都在遭遇彗星的過(guò)程中幸免于難,且沒(méi)有發(fā)生任何事故。這里有NASA在遭遇后提供的環(huán)火星巡邏者號(hào)、火星奧德賽號(hào)以及MAVEN號(hào)狀態(tài)報(bào)告。這里是火星快車(chē)號(hào)的最新消息。(現(xiàn)在還沒(méi)有來(lái)自MOM狀態(tài)或其進(jìn)行觀測(cè)的報(bào)道。)
NASA當(dāng)前在火星上工作的5架探測(cè)器的賽丁泉彗星觀測(cè)計(jì)劃總結(jié)。大圖請(qǐng)點(diǎn)擊(圖片提供:NASA / CIOC)
遭遇彗星后的初期結(jié)果
現(xiàn)在至少在火星附近,彗星來(lái)了又去,行星科學(xué)家熱切地分析著所有這些探測(cè)器以及其他儀器在這次空前的近距離飛掠期間采集的數(shù)據(jù)。
最為人期待的結(jié)果來(lái)自環(huán)火星巡邏者號(hào)搭載的強(qiáng)有力的HiRISE照相機(jī)。照相機(jī)小組的領(lǐng)導(dǎo)者、來(lái)自亞利桑那大學(xué)的研究者阿爾弗雷德·麥克尤恩(Alfred McEwen)將拍照的嘗試描述為“就好像是乘著過(guò)山車(chē)拍攝一顆飛速飛過(guò)的子彈”。在飛掠前12天,測(cè)試表明彗星并不處在預(yù)言的位置,人們開(kāi)始愈發(fā)擔(dān)心起來(lái)。
不過(guò)一切進(jìn)展順利,而在飛掠期間HiRISE拍攝的影像表明,賽丁泉彗星的彗核寬度只有2到3個(gè)像素。因此彗核寬度不會(huì)超過(guò)0.5千米(約1500英尺),這相當(dāng)于根據(jù)早先觀測(cè)估計(jì)數(shù)值的一半。然而這是人們第一次觀測(cè)到一顆奧爾特云彗星的彗核。麥克尤恩及其小組希望可以推測(cè)出這顆冰質(zhì)彗核的反照率(很可能它是非常非常暗的)及其自轉(zhuǎn)速率。
在賽丁泉彗星于2014年10月10日飛掠火星期間,NASA的環(huán)火星巡邏者號(hào)軌道探測(cè)器擁有拍攝彗星的最佳照相機(jī)。左上圖表明,彗星的彗核足夠大,可以被分辨出來(lái),不過(guò)只是被將將分辨。下方是同一照片的增強(qiáng)版,展示了彗星外層彗發(fā)中的氣體和塵埃。(圖片提供:NASA / JPL / Univ. of Arizona)
ESA火星快車(chē)號(hào)的高分辨率照相機(jī)沒(méi)能分辨出彗核,不過(guò)它拍攝的彗發(fā)和彗尾照片仍舊很有價(jià)值。據(jù)說(shuō)這些數(shù)據(jù)已經(jīng)傳回了地面,不過(guò)人們需要花費(fèi)數(shù)日才能對(duì)其進(jìn)行初步的分析。
NASA長(zhǎng)壽的火星車(chē)——機(jī)遇號(hào)提供了一個(gè)非常不同的視角,它仰視著火星的夜晚,從子午平原高地的棲息地拍下了彗星。好奇號(hào)也拍攝了一些快照,不過(guò)這些圖像尚未公布。
另一個(gè)有趣的結(jié)果是彗發(fā)是否撞擊了火星的高層大氣并將其有效污染,如果是,那么幅度是多少。新近抵達(dá)的MAVEN與MOM都攜帶了進(jìn)行此類觀測(cè)的儀器,它們的觀測(cè)是意外之喜。23日早些時(shí)候,MAVEN小組公布了一張紫外圖像,其中記錄下了彗發(fā)中的一片龐大的氫原子(來(lái)自水分子)云。
在賽丁泉彗星掃過(guò)火星之前的兩天,NASA的MAVEN探測(cè)器搭載的紫外成像儀測(cè)繪了彗發(fā)中氫原子的分布。上圖寬約1.5度,記錄下了距離彗核最遠(yuǎn)至93000英里(150000千米)的氫元素萊曼Alpha輻射。(圖片提供:NASA / LASP / Univ. of Colorado)
MAVEN的其他結(jié)果不會(huì)出現(xiàn)得如此之快。對(duì)火星高層大氣中氫(及其較重的同位素氘)的測(cè)量測(cè)量必須要考慮最近來(lái)自太陽(yáng)的一場(chǎng)強(qiáng)烈的日冕物質(zhì)拋射導(dǎo)致的脈動(dòng)。MAVEN的首席研究員、來(lái)自科羅拉多大學(xué)的布魯斯·雅可斯基(Bruce Jakosky)解釋說(shuō):“這是我們獲取的第一批測(cè)繪模式數(shù)據(jù),我們必須要了解我們的儀器。底線是,我無(wú)法保證何時(shí)可以得出結(jié)果,這可能很快,也可能會(huì)花上一些工夫?!?/span>
同時(shí),地球上的很多臺(tái)照相機(jī)都對(duì)準(zhǔn)了火星的方位,像往常一樣,天文愛(ài)好者拍攝了諸多紅色火星及其彗星伴侶引人注目的圖像。這里列出了兩張佳作。
2014年10月19日世界時(shí)19時(shí)4分(此時(shí)距離火星和彗星最為接近已經(jīng)過(guò)去了1.5小時(shí)左右),杰拉德·列曼(Gerald Rhemann)在納米比亞蒂沃利(Tivoli)農(nóng)場(chǎng)超暗的夜空下拍攝了明亮火星之下的賽丁泉彗星。上圖是使用4張單色濾鏡拍攝的4分鐘曝光照片合成而得的。(圖片提供:Gerald Rhemann / Sky Vistas)
哈勃空間望遠(yuǎn)鏡也在彗星接近火星的時(shí)候拍攝了它。不過(guò)說(shuō)實(shí)話,NASA拼出的合成圖看上去非常不自然(對(duì)模擬的星空背景而言尤甚)。點(diǎn)擊這里查看原圖,看看你是否同意我的觀點(diǎn)。
(全文完)
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