欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

彗星灰尘埃样本 使宇宙生命起源有新解

科普小知识2021-07-14 11:20:05
...

美国宇航局在七年前发射了一艘宇宙飞船来收集宇宙彗星尘埃样本,这有助于科学家理解太阳系和宇宙生命的起源。

彗星照亮夜空,引起科学家无尽的遐想。15日,从这些存在于太阳系初期的寒冷物体上收集的尘埃将被送回地球,与科学家进行零距离接触。在美国宇航局成功完成彗星的深度撞击六个月后,科学家们将使用最先进的仪器来分析彗星材料,以了解太阳系的形成和宇宙生命的起源。

七年前,美国宇航局发射了一艘“星尘”宇宙飞船。五年前,宇宙飞船飞往太阳系边缘的彗星wild 2,收集彗星尘埃样本。

往返行程为46.4亿公里。

2006年1月15日美国东部时间上午5点12分(格林威治时间1月15日10点12分),载有约46公斤彗星尘埃的太空舱将降落在美国空军犹他试验训练基地。宇宙飞船进入了围绕太阳的永久轨道。

美国宇航局总部的科学家在最近的一次新闻发布会上说,如果晚上天气晴朗,人们应该能够看到从加州北部到俄勒冈州的“星尘”号太空舱着陆过程。

该项目的首席科学家唐·布朗利博士说:“送回地球的灰尘是真正的财富。这颗彗星形成于太阳系边缘,冥王星之外。它一直呆在宇宙的那个角落,直到最近才进入太阳系内部,我们没有机会对它进行采样。”

气凝胶捕获灰尘颗粒

在前往木星的途中,星尘号宇宙飞船接近了彗星wild 2,并使用它巨大的网球拍到达了距离彗星wild 2 147英里的地方,收集了数千个彗星尘埃粒子。网球拍里面有一种叫做气凝胶的材料,可以用来捕捉从彗星wild 2释放出来的尘埃颗粒。

科学家认为彗星是行星的残余,由宇宙尘埃和冰组成。此外,彗星碰撞可以帮助地球形成水,这是生命的主要条件。

着陆在技术上很困难。

美国宇航局官员强调,如果一切顺利,1月14日晚,星尘飞船将在10000公里的高度与返回舱分离。这个46公斤重的太空舱将在推进器的推动下把彗星尘埃带到地球上。

太空舱将于15日清晨穿越大气层,最终在犹他州沙漠软着陆。在穿越大气层的过程中,太空舱外壳的温度将达到365摄氏度。着陆可能非常困难,现在地面工作人员正在努力确保样品不被损坏。

当太空舱以超音速穿过大气层时,它将在30000米的高度打开第一个降落伞。几分钟后,打开一个更大的降落伞,直到它着陆。稍后,直升机将飞往着陆点,找到返回舱,并把它送到基地的清洁室,最后送到休斯顿的约翰逊航天中心。如果太空舱着陆时下雪或刮风,美国国家航空和宇宙航行局将派遣越野车到着陆地点。全面的

气凝胶捕捉彗星尘埃的原理

当太空舱接近彗星wild 2时,它会使彗星粒子移动得更快,相当于子弹速度的6倍。即使捕获的粒子比一粒沙子小得多,高速“捕获”动作也会改变粒子的形状和化学成分,甚至使它们完全蒸发。因此,为了在捕捉粒子时保持其原始成分,星尘号使用了一种叫做气凝胶的物质。

气凝胶是一种多孔的海绵状硅固体,孔隙中有99.8%的空间。这种物质的密度比普通硅固体玻璃低1000倍。由于密度极低,气凝胶看起来几乎是透明的,就像一种独特的蓝色烟雾(见图)。

当粒子撞击气凝胶时,它立即将自己“埋”在其中,长度立即被拉高200倍,在气凝胶中形成胡萝卜形状的轨迹。这种拉起过程可以减慢粒子的速度,并最终阻止它们。科学家可以通过这些轨迹找到“隐藏”的粒子。徐万岭编译