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追逐10年時間,飛船抵達40億公裏外,看到了不一樣的景象

2024-02-04科學

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生命是如何誕生的?這是人類一直都在探索和研究的奧秘,根據達爾文的演化論我們能夠知道,地球上的生物都是由簡單生物前進演化而來的,由最初的單細胞生物前進演化為多細胞生物,由多細胞生物前進演化為海洋生物,由海洋生物前進演化為兩棲生物,由兩棲生物前進演化為陸地生物,人類就是由陸地生物猿類前進演化而來的,在大約200多萬年前,猿類生物生活在地球上,當時地球上還生活著很多其它兇猛的生物,猿類生物為了能夠長久的生存下去,於是它們選擇了群居生活,這樣不僅僅能夠促進彼此之間相互交流的機會,還能夠有效的抵抗外來侵略者,科學家經過研究發現,頻繁的交流能夠使猿類的大腦變得越來越聰明,最終成功前進演化為人類,人類從誕生以後就開始不斷的研究和探索世界的奧秘。

現在人類已經能夠走出地球探索宇宙,這說明人類科技發展的速度很快,當人類走出地球看到宇宙之後,人類的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引,人類想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中是不是還存在外星生命?帶著這些疑問,人類走上了探索宇宙的道路,為了探索宇宙的奧秘,科學家們也做了很多努力,科學家發射了很多先進的望遠鏡,比如說哈柏望遠鏡,哈柏望遠鏡被稱為是人類歷史上最偉大的科學儀器之一,它的功能之強大和影響之深遠令人驚嘆,作為宇宙探索的重要工具,哈柏望遠鏡不僅僅極大的拓展了我們對宇宙的認識,還對提天文學、天體物理學、宇宙學等領域的研究產生了深遠的影響,哈柏望遠鏡於1990年4月24日發射升空,並在地球軌域執行,哈柏望遠鏡的主要任務是透過對宇宙中的恒星、星系、星雲等天體的觀測。

幫助科學家了解宇宙的組成、結構、演化和宇宙起源等很多問題,這個望遠鏡配備了2.4公尺口徑的鏡面,是當時最大的光學望遠鏡,能夠捕捉到遠比人眼所能夠觀測到的更加微弱的光訊號,而且可以透過多波段的觀測數據還原出更加清晰的影像,在哈柏望遠鏡之後就是韋伯望遠鏡,韋伯望遠鏡耗資超過100億美元,是目前人類最先進的望遠鏡。韋伯望遠鏡主鏡直徑達到了6.5公尺,是哈柏望遠鏡直徑的2.7倍,是斯皮策太空望遠鏡主鏡直徑的7.6倍,韋伯望遠鏡由18個鍍金膜的六邊形反射鏡拼接而成,和傳統的太空望遠鏡的設計風格有所區別,而且韋伯望遠鏡光學設計是一個三反射鏡消像散,利用彎曲的二級和三級鏡以遞送影像光學像差,還有一個精細的轉向鏡,能夠提供穩定的影像,為了調整光學系統。

韋伯太空望遠鏡還配了126個小型電機,利用韋伯望遠鏡科學家對宇宙有了更清楚的認知,根據科學家的研究發現,由於系外行星用光學望遠鏡基本看不見。而韋伯望遠鏡采用了紅外線觀測,只要有足夠的溫度,物體就能夠發出紅移,這樣光學望遠鏡看不到的行星,能夠利用韋伯望遠鏡觀測到,透過韋伯望遠鏡傳回的圖片,科學家對宇宙有了更加深入的了解,除此之外,科學家還發射了探測器,比如說旅行者1號和2號探測器,這兩個探測器是人類目前發射最遠的探測器,這兩個探測器已經飛過了冥王星,不過它們想要飛出太陽系,還是有些困難的,畢竟太陽系的邊緣在奧爾特星雲,在奧爾特星雲中,有很多大大小小的彗星和小行星,想要穿越奧爾特星雲並不是一件容易的事情。

科學家認為,太陽系的彗星可能是地球生命起源的關鍵,在太陽系早期的時候,大量的彗星撞擊了地球,將水資源和生命誕生的基本元素留在了地球上,科學家經過研究發現,在哈雷彗星上面,大約存在百分之80的冰晶,這說明上面的水資源非常豐富,而且科學家還在彗星上面發現了甘胺酸,這是構成生命的主要物質,為了能夠更加深入的了解彗星的奧秘,科學家還專門設計了一個名為「羅塞塔」的探測器,這是專門研究彗星的,2016年9月30日,歐洲航天局的「羅塞塔」彗星探測器與其伴隨2年的研究物件、編號為67P的丘利莫夫-格拉西門彗星(以下簡稱「彗星」)相撞,以這種猛烈的方式結束了任務。撞擊前,「羅塞塔」向地球發回了一些不清楚的照片,這是它對空間科學事業的最後貢獻。

「羅塞塔」這個名字來源於一塊石碑的碎片,現在收藏於倫敦大英博物館的埃及展區。如果讀者到這裏參觀,會發現展區內有巨大的埃及雕像,令人產生壓抑感。「羅塞塔」石碑位於展區中央的玻璃櫃內,是埃及展區乃至整個博物館的瑰寶。這座石碑是1799年法國船長皮埃爾·福漢索娃·紮維婭·布沙赫在埃及港口城市羅塞塔發現的。戰爭期間落入英國人之手。石碑上刻有古埃及國王托勒密五世的詔書。它的價值在於它是多語種的,有希臘、古埃及和當時流行的通俗體文字。因為古希臘語並沒有消失,人們可以透過這個多語種的石碑閱讀部份古埃及文字。它具有很高的歷史價值。「羅塞塔」配有兩個巨大的太陽能翼,每個翼面積為32平方米,翼展32公尺。每個太陽翼由5塊帆板組成。

在發射羅塞塔探測器之前,科學家將大量的資訊和數據輸入羅塞塔這個探測器上面,這樣一來科學家就能夠保證這顆彗星始終處於我們的視線之內,羅塞塔彗星探測器是歐洲空間局組織的無人太空船計劃,用於研究楚留莫夫——格拉西門克彗星,代號67P,其登陸器以尼羅河中小島的名字「菲萊」命名,這個探測器攜帶了11個科學儀器,其中包括羅塞塔軌域探測器的微波儀器、愛麗絲攝譜儀、離子和電子傳感器、和雙聚焦質譜儀電子封裝等,為羅塞塔軌域器光譜儀進行離子中性分析。NASA的深空網路支持ESA的地面站網路,用於航天器的跟蹤和導航。這艘探測器在2014年8月6日抵達其目的地彗星,成為歷史上第一個和彗星會合,並半其環繞太陽執行的探測器。

看到這裏,可能很多人都會產生一個疑問,就是為什麽科學家要專門發射這個探測器來研究彗星?在羅塞塔之前,人類對彗星的了解主要來自於遙遠的觀測和撞擊事件,羅塞塔著陸器的實地考察使得科學家首次有機會直接研究彗星表面和內部結構,透過對彗星的近距離觀察,科學家們發現了彗星表面存在大量的細小的顆粒,以及復雜的地質特征,這些發現豐富了我們對彗星的形成和演化認知,也為尋找外星生命提供了重要的線索,而且羅塞塔探測器推動了太陽系天體形成和演化的發展,透過對彗星成分的分析,科學家們了解到了彗星中含有有機物質,這些物質被認為是太陽系早期形成的基石,透過研究彗星,科學家們能夠更好的了解太陽系早期的環境和物質的分布。為揭示太陽系的形成提供了寶貴的數據。

除此之外,羅塞塔探測器對地球的起源和生命起源產生了重要的影響,一直以來彗星都會科學家認為是地球生命資源的關鍵,而羅塞塔探測器對彗星表面水分的探測,證實了這一點,為揭示生命誕生的奧秘提供了新的思路,下面我們就來看看羅塞塔探測器的具體過程,在2004年的時候羅塞塔探測器離開地球,飛向了選定的彗星,之所以選擇這顆彗星,是因為這顆彗星距離我們很近,而且它沒有在太陽系待太長的時間,這顆特別的彗星是1959年的時候進入了太陽系,那是它被木星轉後第一次來到太陽系,因為它和太陽的距離足夠近,所以這是一顆非常新的彗星,羅塞塔取得了很多歷史性的突破,它是第一個進入彗星軌域的人造衛星,並且伴隨著彗星走過了它整個太陽系之旅——到達了距離最短的近日點。

經過十年時間的飛行,羅塞塔探測器終於抵達了這顆彗星,為了追上67P彗星的腳步,羅塞塔升空後3次飛掠地球,一次飛掠火星和太陽,這樣做的目的就是為了借助地球和火星之間的重力,加速探測器的飛行速度,節省燃料和時間,一路上,羅塞塔和菲萊在飛行途中去了一些宇宙飛船從未到過的地方,還順路拜訪了兩顆小行星,2008年9月,北京奧運會期間,「羅塞塔」以不到800公裏的距離,飛掠了編號「2867號」的小行星「史騰斯」(Steins),並且拍了漂亮的照片給地球上的大家觀賞,「史騰斯」是一個直徑約5公裏、鉆石形的小天體,2010年7月,「羅塞塔」以3000公裏的距離飛掠過小行星巨人「司琴星」(Lutetia),直徑約100公裏,這是一塊古老的石頭,表面上還有巨大的環形山。

在2013年12月10日,科學家讓羅塞塔朝著67P彗星進發,並於2014年11月11日釋放一個著陸器,在這段時間內,工程師排除了威脅這項任務的兩個故障,羅塞塔的4個反作用輪中有2個壞掉了,另外還有1處小的氦氣泄露,可能會給對於最終登陸的推進器造成影響, 在解決完這些隱患之後,科學家將羅塞塔登陸彗星,飛向彗星的軌域非常復雜,「羅塞塔」得進行幾次復雜的變軌,它得改變自身速度來和彗星同步,不然就會飛過了。總共需要完成10次變軌,但「羅塞塔」意誌堅定,隨著一次一次變軌成功,他們離彗星越來越近了,這是「羅塞塔」見過的最美的景色。

然後羅塞塔探測器開始減速,當時羅塞塔探測器比這顆彗星速度快2800公裏,所以羅塞塔探測器做了8次減速,第一次減速需要將速度降低數百公裏每小時,這個過程花費了7小時,消耗了218公斤的燃料,這顆彗星的表面非常復雜,到處都是懸崖峭壁,和之前拍攝的小行星相比,差別很大,在此之前,科學家認為,彗星就是一顆蓬松的雪球,而且非常堅硬,但實際上,彗星並沒有我們想象的那麽好,科學家在彗星67P周圍的塵埃中,發現了磷和甘胺酸有機化合物,甘胺酸是構成DNA和細胞膜的關鍵化學元素。而磷這種物質在地球所有的生物體內都存在,它是一種非常關鍵的元素,存在於DNA和RNA的結構框架上,這一發現讓很多科學家更加堅信,地球生命來自於彗星。

就是這些宇宙元素,給46億年的地球帶來了生命的基本元素,為35億年之後地球形成有機生命提供了可能,羅塞塔計畫科學家馬特.泰勒認為,他不相信地球形成生命是一種意外巧合事件,他比喻:如果我們把波音飛機的零件一件一件的扔向空中,絕不可能的就意外的自己配制出一架波音飛機來,生命一定來自於利用這些基本元素組成生命的某種設計,隨著接近彗星,這裏有隕石坑,有峭壁,以及房子大小的石頭,「羅塞塔」花費數周研究彗星地表,向地球發回許多資料,同時著手分析彗星周圍的塵埃和瓦斯。科學家尋找了很長時間才選擇一個合適的菲萊的降落地點,在2014年12月12日,菲萊開始登陸彗星,但是登陸過程並不是順利的。

它預定登陸在「阿吉爾基亞」(Agilkia)地區登陸,但魚叉式著陸裝置未能發揮作用,「菲萊」被反彈起來飛行了2個小時,讓全世界都擔心可能飛離彗星,好在「菲萊」並未飛離,最終在「阿比多斯」(Abydos)地區失去訊號。隨後3天,「菲萊」毫無聲息——事後得知,是電池電力耗盡進入了休眠狀態。菲萊蘇醒之後,就立刻開始了工作,挖掘樣本,並用搭載的儀器進行分析。任務團隊希望從中獲得新奇的見解,因為彗星基本上保持著自我們的太陽系形成以來的樣子未變,可以說,彗星冰凍著太陽系的童年。只用了兩天時間,「菲萊」就把所有的實驗全都做完了。透過探測器傳回的數據,科學家清晰地看到了彗星表面的真實樣貌,這是之前人類一直都想象不到的,科學家們利用收集數據,取得了驚人的發現。

他們發現該彗星表面遠比預料中堅硬,並且它含有多種成分,其中一些復雜分子,正是眾所周知的能夠構築地球生命的組分。在探測器完成任務之後,「羅塞塔」最後的著陸地點會在彗星頂部一個有趣的地方,一旦著陸彗星後,就再也不能與地球通訊了,因為她的設計壓根就不支持著陸。因此,所謂的著陸,實際就是撞擊、淪陷。雖然羅塞塔探測器墜毀了,但是它為人類生命起源帶來了更多的證據,我們能夠想象,在地球誕生初期,無數顆攜帶生命物質的彗星飛向地球,最終一顆彗星攜帶的生命物質,經過極其復雜的過程孕育出了地球生命,雖然目前科學家還無法百分之百確認,但是彗星帶來的作用一定會非常大,人類作為地球上最有智慧的生命,從誕生以後就開始不斷的研究和探索世界的奧秘。

雖然現在人類已經能夠走出地球探索宇宙,但是人類對宇宙的認識還是非常淺薄的,在宇宙中依然存在很多人類無法解釋的奧秘,人類對宇宙的認識只是冰山一角,人類想要解開宇宙所有的奧秘,還需要繼續努力才行,不過人類作為地球上最有智慧的生命,人類的科技在不斷的進步和發展,雖然人類現在還無法飛出太陽系,但是只要人類能夠堅持不懈的努力下去,未來人類一定能夠飛出太陽系,探索更加廣闊的星際空間,到時候我們就能夠知道宇宙中是不是存在外星生命,目前科學家正在積極的研究提升飛船速度的方法,比如說蟲洞穿梭、曲速引擎、量子纏結等等,任何一項技術能夠成功,人類都能夠飛出太陽系,所以小編認為,人類飛出太陽系是遲早的事情,希望人類文明能夠長久的發展下去,對此,大家有什麽想說的嗎?