“创世纪号”太空探测器将载着“太阳碎片”返回地球。
2001年10月底,一架外太空机器人探测器开始收集太阳的微尘——确切地说是太阳风。29个月后,美国国家航空航天局(NASA)的“创世纪号”飞行探测器将带着珍藏的不足几粒盐重的原始太阳风样品登上返回地球的漫长之旅。
该飞行器将在2004年4月进入地球大气层,届时,它的210公斤的回归舱和娇贵的货物将搭乘一个特制的高空降落伞,在犹他州沙漠上空被直升机接获。这些样品将是在月球轨道之外首次收集到的外太空物质。
太阳风含有从太阳表面发射出来的不可见的高速带电粒子。无论太阳内部发生怎样的核子反应变化,外层总是由原始的太阳星云组成,这些星际气体和尘埃组成的云团在46亿年前就形成了太阳系。人类不可能探测太阳的表面,退而求其次的办法就是收集从它酷热湍流的表面甩出的物质。
收集太阳风的理想地点应远离地球磁场,因为地球磁场会使太阳风发生偏离。最稳定的收集太阳风的位置在离开地球160万公里以外,在那里,太阳和地球的引力达到平衡——称为“Lagrangian日地天平点”一进入这个位置,“创世纪号”将打开收集器。研究人员最感兴趣的是太阳风中的氧、氮、碳和稀有气体等元素及其同位素。当它们被带回到地球时,研究人员将对试样(大约10-20mg重)进行分析、编号并贮存在绝对洁净的场所。
除了确定太阳星云的组成外,还希望这项耗资2.09亿美元的“创世纪号”飞行任务能解释太阳系是怎样形成的。这项任务的主要研究人员,加州理工学院的地球化学教授Donald Buenett说,“从我们已有的地球、月球、火星陨石和行星带陨石样品来看,在太阳系内部存在着氧同位素组成的无法解释的变体。”因此科学家不能肯定类地行星是否主要由最初的太阳星云尘埃形成,或者这些行星是否包含了这些星云的气体和尘埃混合物。
“创世纪号”的项目负责人,加州帕萨戴纳喷气动力实验室的Chester Sasaki认为,“创世纪号”也许有助于回答这个基本问题以及其他的问题。他说:“这项任务将成为行星科学资料的一个里程碑。”
“创世纪号”探测器的几个主要的科学设备
太阳风收集器阵列:迟存宇自行车轮胎相仿,安装于一个类似便携式磁盘交换器的装置上。每个收集器阵列是栅条支撑着的一组六边形的“薄饼”,这些“薄饼”由超纯度的硅、锗、金刚石和蓝宝石组成,并且外表镀以金、硅和铝等。
离子、电子分光计:它通过记录太阳风中基本粒子和电子的速度、密度、温度和大致构成来描述太阳风的各种“内幕”。
离子吸附器(即“静电镜”):它用高电压来分离和收集带电粒子元素(例如,将氧吸附到一个由高纯度金刚石和硅碳陶瓷特制的收集器的瓦面上)。
【李丽/译 曾少立/校】
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