梦幻星空宇宙：星尘号太空船1月15日携彗星尘埃返回地球

　　气凝胶捕捉尘埃颗粒

“星尘”号太空船在前往木星的途中，靠近“狂野二号”彗星，利用随身携带的巨大“网球拍”深入到距“狂野二号”彗星147英里的地方，收集了几千个慧星尘埃微粒。“网球拍”里面是一种叫气凝胶的材料，用它可以捕捉到从“狂野二号”彗星释放出来的尘埃颗粒。

　　科学家认为，彗星是行星形成后的残留物，由宇宙尘埃和冰组成。另外，彗星碰撞可以帮助地球形成水分，而水是产生生命的首要条件。

着陆时技术难度大

　　美国宇航局的官员强调，如果一切顺利，“星尘”号太空船将于1月14日晚上，在1万公里的高空与返回舱分离，重约46公斤的返回舱在推进器的推动下，将携带着彗星尘埃飞向地球。

　　返回舱15日凌晨将穿越大气层，最后在犹他州沙漠实现软着陆。在穿越大气层过程中，返回舱的外壳的温度将达到365°C。着陆时难度可能很大，现在地面工作人员正紧张工作，以确保样本不受破坏。

　　由于返回舱以超音速穿越大气层，所以，它将在3万米的高空打开第一个减速伞。几分钟后，再打开一个更大的减速伞，直到降落。随后，直升机将飞赴着陆点，找到返回舱，并把它送到基地清洁间，最后再送往在休斯顿的约翰逊太空中心。如果返回舱着陆时天气下雪或刮风，美国宇航局将向着陆点派出越野车。综合

　　气凝胶捕捉彗尘原理

　　当太空舱接近“狂野二号”彗星时，会引起彗星粒子运动加速，相当于子弹射出速度的6倍。即使捕捉到的粒子比一粒沙还小得多，但高速度的“捕捉”行动却会改变粒子的形状和化学成分，甚至使它们完全蒸发掉。因此，为了在捕捉粒子时保持其原始成分，“星尘”号使用了一种名为气凝胶的物质。

　　气凝胶是一种多孔状，类似海绵结构的硅元素固体，孔状内有99.8%的空间。这种物质比我们常见的硅元素固体———玻璃的密度还低1000倍。因为超低的密度，气凝胶看起来几乎是透明的，像一个与众不同的蓝色烟雾体(如图)。

　　当粒子撞上气凝胶时，它立即将自己“埋”在了里面，长度随即被拉升了200倍，并在气凝胶里形成了一个胡萝卜形的轨迹。这一拉升过程可以使粒子运行速度减慢，并最终停止。科学家们再通过这些轨迹就能找到“隐藏”在内的粒子。徐婉泠编译

　　探索彗星就是探索人类历史

　　美国宇航局加州喷气推进实验室彗星灰项目负责人访谈

　　美国宇航局加州喷气推进实验室的简·帕拉特女士，日前采访了“星尘”号彗星灰研究负责人之一的多恩·布朗李博士，让他给大家介绍了一些关于此次研究任务的情况。

　　该彗星位于太阳系边缘

　　帕拉特：为什么彗星如此吸引你和其他的科学家？

　　布朗李：彗星有很多迷人之处，但我个人而言，彗星最大的魅力在于它是太阳系边缘的最大主体，它们也是形成太阳、月亮、地球甚至人类的最初物质中保存最完整的标本。因此，探索彗星也是一个探索历史的课题。

　　我们将到达太阳系边缘，采集最原始的微粒，并把它们带回实验室。这个彗星在太阳系边缘形成，它一直呆在那个宇宙角落里，直到最近才进入太阳系内部，我们刚好在木星附近碰到了它。所以，虽然我们只到达了木星，但我仍说我们是到达了太阳系的边缘。这也是我们选择“狂野二号”彗星的原因。

　　彗星灰将分给各国研究

　　帕拉特：你们将怎样研究这些样品？听说你们有很多非常高技术的设备，其中一个还非常大？

　　布朗李：我们会将彗星灰分给各国的科学家们，让他们用自己最熟悉的设备来进行研究。现在的研究设备太多了，最常见的包括：电子显微镜和质普仪。我知道我们将使用的最大仪器是斯坦福线形加速器，它能产生非常细微的X线电波，这个仪器有两千多米长。

　　帕拉特：你期望从带回的彗星灰样本中发现什么？

　　布朗李：我相信我们能发现构建太阳系的实际物质。所以第一个问题就是，这些物质是什么，它们与我们实验室里已有的地球外物质，陨星标本和太阳系灰尘比较有什么区别？我们之所以把这次任务称为“星尘”，是因为我们相信太阳系里最重要的组成物质和彗星里的固体物质都是星际间的尘埃，而组成这些尘埃粒子的年代甚至比太阳和行星还要久远。

　　与深度撞击互补

　　帕拉特：大约6个月前，我们成功地完成了彗星的深度撞击任务，通过这个任务我们可以捕捉到撞击产生的尘埃。你能否解释一下深度撞击与“星尘”飞船任务的关系？

　　布朗李：两次任务是一种互补的关系。“深度撞击”后的两天里，有大量的尘埃飞入到宇宙中。根据地面和太空船上的红外探测器，我们在彗星矿石成分中观察到了一个非常有趣的红外线光谱。因此，我们可以用这些数据同我们在实验室里通过研究得出的结论进行比较。同样，我们也可以根据这些数据，通过天文测量法来推测其它彗星，甚至围绕在其它行星周围的星云尘埃。而我们进行的“深度撞击”和“星尘”号彗星灰采集任务，就是我们对实验研究得出结论的一种实践检验。