菲莱号彗星着陆非凡时刻重现（2024）

# 菲莱号彗星登陆非凡历程重现 来源：https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Rosetta/Philae_s_extraordinary_comet_landing_relived 科学与探索2024年11月12日9258次浏览55次点赞 2014年11月12日，在穿越太阳系、离家超过5亿公里的十年旅程之后，罗塞塔号的着陆器菲莱创造了太空探索历史，首次在彗星上着陆（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Rosetta/Touchdown!_Rosetta_s_Philae_probe_lands_on_comet）。值此壮举十周年之际，我们共同庆祝菲莱在67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星上取得的辉煌成就。 ## 抉择与决定 罗塞塔号于2014年8月6日抵达彗星（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Rosetta/Rosetta_arrives_at_comet_destination），随即紧急展开为其着陆器菲莱寻找合适着陆点（https://sci.esa.int/web/rosetta/-/54468-selecting-a-landing-site-for-rosettas-lander-philae）的工作。 该地点需兼顾安全性与独特科学潜力。罗塞塔号拍摄的候选着陆点图像经过仔细审查与讨论，数周后最终选定（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Rosetta/J_marks_the_spot_for_Rosetta_s_lander）：一处看似平坦的区域，后被命名为阿吉利亚（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Rosetta/Farewell_J_hello_Agilkia），位于彗星较小的一叶上。 随后是紧张的准备工作，但着陆前夜发现了一个问题（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Rosetta/Rosetta_and_Philae_Go_for_separation）：菲莱的主动下降系统——本应在触地时提供向下推力防止弹跳——无法启动。菲莱只能依靠其三条腿上的鱼叉和冰螺钉来固定在彗星表面。 尽管如此，任务仍获准继续。在与罗塞塔号分离后，菲莱开始了长达七小时的下落，前往彗星表面。下落过程中，菲莱开始“感知”彗星周围环境，并拍摄了令人惊叹的图像（https://www.youtube.com/watch?v=wJOh9DL6yBQ），首个着陆点逐渐映入眼帘。 欢迎来到彗星（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2014/11/Welcome_to_a_comet）欢迎来到彗星（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2014/11/Welcome_to_a_comet） ## 欢迎来到彗星 菲莱在阿吉利亚的着陆点精准命中。其脚部传感器感受到了着陆时的振动，生成了人造物体与彗星之间首次接触的录音（https://soundcloud.com/dlrde/touchdown-philae-on-comet-67p）。但很快，人们发现菲莱的鱼叉没有发射，它再次飞了起来。 最终，菲莱与彗星表面接触了四次（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2020/10/Philae_touchdown_sites_in_context）。得益于首次触地信号触发的自动序列，菲莱的仪器在飞行中持续工作，收集了独特的数据，这些数据后来得出了重要成果（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Rosetta/Science_on_the_surface_of_a_comet）。另一个意外收获是，数据在多个地点被收集，提供了表面特性的首次直接测量，并允许在不同着陆点之间进行比较。 例如，菲莱在从一个地点弹跳到另一个地点时，“感知”到了表面质地和硬度的差异。在第一个着陆点，它检测到几厘米厚的软层，毫秒后遇到了更硬的层。 在与悬崖碰撞后，菲莱擦过了第二个着陆点，提供了对彗星上巨石冰尘内部柔软度的首次原位测量（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Rosetta/Philae_s_second_touchdown_site_discovered_at_skull-top_ridge）。菲莱在数十亿年历史的冰上“压印”出痕迹这一简单动作，揭示了这块巨石比卡布奇诺上的奶泡还要蓬松，孔隙率约为75%。 随后，菲莱“跳跃”了约30米，到达最终着陆点——命名为阿比多斯。在那里，其CIVA（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Videos/2014/08/Philae_s_panoramic_camera）相机提供了人造物体接触46亿年太阳系遗迹的首张图像（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2014/11/Welcome_to_a_comet）。在近两年时间里，它在彗星上的确切位置一直未被发现。 菲莱的仪器（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2013/12/Philae_s_instruments_white_background）菲莱的仪器（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2013/12/Philae_s_instruments_white_background） 在这个位置，菲莱的MUPUS锤子穿透了一层软物质，随后在表面下几厘米处遇到了异常坚硬的表面。菲莱用脚“聆听”锤击声（https://soundcloud.com/esa/the-sound-of-philae-conducting-science2），记录了穿过彗星的振动。这是自1972年阿波罗17号登月任务（https://blogs.esa.int/rosetta/2015/11/12/the-sound-of-philae-conducting-science/）以来，人类首次在天体上开展主动地震测量。 MUPUS还携带了一个热传感器，测量了当地温度从约-180°C到145°C的局部变化（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2015/07/MUPUS_investigations_at_Abydos），与彗星12.4小时的自转周期同步——这是彗星表面温度周期首次被测量。 同时，CONSERT实验在首次彗星探测实验（https://blogs.esa.int/rosetta/2016/09/28/living-with-a-comet-a-consert-team-perspective/）中通过彗星在罗塞塔号和菲莱之间传递无线电波，揭示了彗星内部是由灰尘和冰构成的非常松散的混合物，孔隙率高达75-85%。 菲莱在彗星上64小时生命中的亮点（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/11/Philae_s_firsts）菲莱在彗星上64小时生命中的亮点（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/11/Philae_s_firsts） ## 飞行中的科学 在弹跳过程中，菲莱的COSAC和Ptolemy仪器“嗅探”了彗星的气体和尘埃，这些是早期太阳系中原始物质的重要示踪物。COSAC揭示了16种有机化合物（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Rosetta/Science_on_the_surface_of_a_comet），包括多种富含碳和氮的化合物，如甲基异氰酸酯、丙酮、丙醛和乙酰胺，这些物质此前从未在彗星中检测到。COSAC和Ptolemy检测到的复杂分子在合成生命所需成分中起着关键作用。 彗星表面的菲莱（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2016/09/Philae_close-up）彗星表面的菲莱（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2016/09/Philae_close-up） 菲莱的弹跳还使其能够在表面不同高度测量磁场，显示彗星几乎无磁性。在之前的任务中，探测彗星磁场一直很困难，因为探测器通常以高速从相对较远的距离飞越彗核。罗塞塔号环绕彗星运行的近距离，以及菲莱在更接近甚至表面进行的测量，才提供了彗核磁性质的首次详细调查（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Rosetta/Rosetta_and_Philae_find_comet_not_magnetised）。 最终，菲莱约80%的计划科学序列（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2015/07/Philae_s_adapted_first_science_sequence）在与罗塞塔号分离后的64小时内完成，随后着陆器进入休眠状态（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Rosetta/Pioneering_Philae_completes_main_mission_before_hibernation）。 在菲莱休眠期间，罗塞塔号继续从彗星返回前所未有的丰富信息，随着彗星绕太阳运行，观察到彗星活动达到峰值（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Rosetta/Rosetta_s_big_day_in_the_Sun）然后逐渐减弱。菲莱曾在2015年6月至7月间短暂传来信号（https://blogs.esa.int/rosetta/2015/09/11/understanding-philaes-wake-up-behind-the-scenes-with-the-philae-team/），但无法重新激活。随后，当罗塞塔号的任务按计划以自身大胆的下落（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Rosetta/Mission_complete_Rosetta_s_journey_ends_in_daring_descent_to_comet）在名为Sais的地点结束时，菲莱的最终着陆点在轨道器图像中被发现（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Rosetta/Philae_found），这成为了太空探索史上最伟大故事之一的最后转折。 播放 $video.data_map.short_description.content（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Videos/2024/11/How_we_made_history_by_landing_on_a_comet） ## 下一步是什么？ 欧空局在小天体探测方面有着令人瞩目的传承（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/09/ESA_missions_to_small_bodies），而罗塞塔-菲莱的双重组合激励着新一代彗星和小行星追踪者。 欧空局的乔托号（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Giotto_overview）任务于1986年飞越哈雷彗星，是首个拍摄彗星表面图像的任务。罗塞塔任务作为自然的下一步，成为首个环绕彗星运行并部署着陆器至其表面的任务。罗塞塔也是首个跟随彗星绕太阳运转的任务，在其最接近太阳时监测其活动。 罗塞塔为即将到来的彗星拦截器（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Comet_Interceptor/Comet_Interceptor_factsheet）任务铺平了道路。与其前辈不同，该任务将探测一颗首次进入我们太阳系的彗星。因此，这颗彗星将包含经历最少处理的物质，为太阳系黎明时期的原始物质提供“更纯净”的视角，这些物质尚未被太阳热量塑形。该任务将由一个主航天器和两个探测器组成，提供彗星的多角度视图。 欧空局的小天体探测任务（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/09/ESA_missions_to_small_bodies）欧空局的小天体探测任务（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/09/ESA_missions_to_small_bodies） 欧空局也在访问小行星，其旗舰“行星防御者”赫拉号（https://www.esa.int/Space_Safety/Hera）正在前往勘测迪莫弗斯（Dimorphos），此前NASA通过撞击实验改变了其轨道，这是一次大规模的行星防御技术测试。赫拉的轨道方案直接借鉴自罗塞塔，其两颗较小的卫星携带基于罗塞塔设计的雷达和尘埃测量仪器。 与此同时，拉姆西斯号（https://www.esa.int/Space_Safety/Planetary_Defence/Introducing_Ramses_ESA_s_mission_to_asteroid_Apophis）将陪伴小行星阿波菲斯（Apophis），后者将于2029年与地球进行一次异常近距离的飞越。而公文包大小的M-Argo（https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/Shaping_the_Future/M-Argo_Journey_of_a_suitcase-sized_asteroid_explorer）将在本十年后期与一颗小型近地小行星交会，成为在太空中执行独立任务的最小航天器。 罗塞塔和菲莱的遗产也活在人们的心中与思想中，正如我们新的在线展览（https://blogs.esa.int/10-years-since-rosetta/）所展示的那样，该展览庆祝这一独一无二、鼓舞人心的任务。我们还将在X平台上重温菲莱彗星着陆的关键时刻以及罗塞塔团队成员的经历。欢迎通过关注 #CometLandingRelived（https://x.com/search?q=%23CometLandingRelived&src=typed_query&f=live）加入我们。 *罗塞塔号（https://www-adm.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Rosetta）是欧空局的任务，其成员国（https://www-adm.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2013/02/ESA_Member_States_and_Cooperating_States）及NASA（https://www.nasa.gov/image-article/u-s-instruments-aboard-rosetta/）提供了贡献。菲莱号由德国航空航天中心（DLR）（https://www.dlr.de/en/research-and-transfer/projects-and-missions/rosetta/dlr-involvement）、马克斯·普朗克太阳系研究所（MPS）（https://www.mps.mpg.de/en/rosetta/mps-hardware-contributions）、法国国家空间研究中心（CNES）（https://cnes.fr/en/projects/rosetta）和意大利航天局（ASI）（https://www.asi.it/en/planets-stars-universe/solar-system-and-beyond/rosetta/）组成的联合体提供。*