太阳系的罗塞塔石碑的详细介绍
太阳系的罗塞塔石碑的详细介绍
3月2日，一枚阿丽亚娜—5型火箭载着罗塞塔号彗星探测器，终于从法属圭亚那的库鲁航天中心顺利升空。这个因为多种原因反复推迟的计划已经折磨了科学家十多年。然而现在并不是庆祝的时刻：要观看罗塞塔号登上彗星的舞台，还需要另外一个10年。
“古老”的计划
1986年，著名的哈雷彗星再一次出现在地球的夜空中。人类发射的几个探测器抓住这个76年一遇的机会，对哈雷彗星进行了探测。其中最著名的是欧洲航天局(ESA)的“乔托”号彗星探测器。
就在“乔托”接近哈雷彗星的前一年，ESA的成员国决定制定一项长期的研究计划，预计在1990年代中期或者21世纪初，从太阳系的“原始”天体——比如彗星和小行星——取回研究样品。“乔托”拍摄到的花生形状的彗核引起了全世界轰动，也让ESA更加坚定了探测彗星的决心。
1991年，ESA和美国宇航局（NASA）共同创立了继“乔托”之后最具挑战性的“罗塞塔彗星彗核取样计划”。这个计划使用的探测器类似于NASA的水星探测器“水手2号”，但是比水手号多了一个着陆器和返回舱。着陆器将在彗星表面提取样品，然后由返回舱把这些样品带回科学家在地球上的实验室。按照计划，这个最早的罗塞塔号探测器将于2002年发射。
但是接下来几年NASA的预算紧缩毁掉了这个方案。NASA取消了与ESA的合作，甚至连NASA自己的一些彗星/小行星探测项目也被取消了。
然而，ESA决定把罗塞塔计划继续下去。一个修订后的罗塞塔计划就是现在人们看到的样子。与看上去雄心勃勃的彗核采样计划相比，新的罗塞塔号改成了相对简单的任务：它仍然将向彗星的彗核释放一个着陆器，但是着陆器将就地研究彗核，而不会给地面上的科学家带来任何样品。
1993年，ESA正式批准了罗塞塔计划。德国航天局负责领导探测器的建造工作。最初，罗塞塔号的目标是一颗叫做Wirtanen的短周期彗星。如果按照计划于2003年1月升空，那么罗塞塔号将在大约9年之后——也就是2011年——与Wirtanen彗星相遇。
万事俱备，就是没有东风。当欧洲科学家努力把探测器造好之后，运载工具却给他们开了一个玩笑。2002年12月，一枚新型的阿丽亚娜—5型火箭发射失败了。这意味着将于第二个月发射的罗塞塔号还要在地球上继续停留。
当运载火箭的问题解决以后，罗塞塔号已经错过了造访Wirtanen彗星的时机。于是，ESA的科学家修改了原先的计划，把目标对准了另一颗短周期彗星，丘留莫夫－格拉西缅科彗星（67P/Churyumov- Gerasimenko）。
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2004年2月，带着最新任务的罗塞塔号被送上了库鲁航天中心的发射台。然而好事多磨，原定于2月26日的发射因为天气和技术原因一再被推迟。直到上星期二，罗塞塔号才踏上了彗星之旅的第一步，这距离ESA正式批准这个计划已经有11年时间了。
漫长的旅途
上周的成功发射只不过是罗塞塔号冒险旅程的开始。与它的前辈乔托号探测器不同，罗塞塔号将把自己生命中的大部分时间花费在旅行而不是探测上。乔托号只花费了8个月时间就抵达了哈雷彗星的附近。但是科学家这次打算让罗塞塔号进行更周密的研究：从彗星距离太阳最远的时候，开始绕彗核飞行。这样，科学家就能了解彗核（由冰和尘埃等物质组成。科学家称之为“脏雪球”）在飞近太阳的过程中的活动。
然而即便是阿丽亚娜—5这样的火箭，也不能直接把这个3吨重的探测器直接送到距离太阳5倍日地距离的地方。科学家给罗塞塔号选择了一条令人眼花缭乱的内太阳系航线，让它能够借助地球和火星的引力，最终达到丘留莫夫－格拉西缅科彗星。
明年3月，罗塞塔号将与地球擦肩而过。地球的引力会把罗塞塔号甩向火星。2007年2月，罗塞塔号将在大约200公里的距离上掠过火星，并对火星展开科学观测。同年11月和2009年11月，罗塞塔号将两次飞临地球，最终朝着丘留莫夫－格拉西缅科彗星的轨道进发。最终到达彗星之前的三年时间将是罗塞塔号的深空“冬眠”时间。
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2014年1月，罗塞塔号终于接近了10年旅行的终点。随后，罗塞塔号将成为第一个“人造彗星卫星”，绕丘留莫夫－格拉西缅科彗星直径只有4公里的彗核飞行，在一个前所未有的近距离上对彗核展开研究。这年11月，罗塞塔号会释放出一个着陆器。这个叫做“菲莱”的着陆器缓缓地接近彗核表面——彗星的引力非常微弱，以至于根本不用火星着陆器那样的安全气囊作为缓冲。相反，科学家担心的是，彗星的引力弱到不能把着陆器有效的“吸”在表面上。因此，一旦着陆器到达彗星表面，它就会射出一根叉子，把自己牢牢的固定在彗星表面。
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罗塞塔号10年的漫长旅途和它所担负科学研究使命也让建造探测器的科学家面临巨大的挑战。罗塞塔号使用太阳能而不是核能为它搭载的科学仪器供电。然而此前从未有人尝试过在超过2倍日地距离的地方使用太阳能电池。罗塞塔号因此而装备了一对各长14米的太阳能电池阵列。它那超过60平方米的面积最低可以提供400瓦的功率。让超过20多种科学仪器在寒冷的太空中旅行10年并保持良好的工作状态也绝非易事。还有一些仪器本来的重量甚至超过了仪器总重量的定额（罗塞塔号大部分的重量是推进剂），需要重新制造“超轻型”的版本。
丘留莫夫－格拉西缅科彗星，这个太阳系的罗塞塔石碑是在几个月前才被确定为罗塞塔号的访问对象。实际上，这颗1969年才被两名前苏联天文学家发现的彗星也确实是内太阳系的新客人。根据彗星的轨道倒推，科学家发现丘留莫夫－格拉西缅科彗星只不过在大约150年前才因为与木星接近，而被吸引到内太阳系。
由于彗星基本上是由冰和尘埃因此，科学家希望这个比较“新鲜”的彗星能够提供大量关于太阳系原始物质的信息。
罗塞塔号的着陆器“菲莱”还打算在丘留莫夫－格拉西缅科彗星的彗核表面钻一个深度超过20厘米的洞，从彗核的表层以下提取物质，然后放到显微镜下研究。取得的照片和数据首先传给不远处的罗塞塔号，然后再转发给地球上的科学家。
在环绕彗核飞行的将近两年时间里，罗塞塔号还将目睹彗核逐渐接近太阳的时候，彗核上的物质（主要是冰）逐渐升华，形成彗发和彗尾的过程。整个任务将在2015年12月结束。
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从接触到埃及象形文字，到读懂这种文字，法国语言学家商博良花了21年时间。而从罗塞塔号探测器确立项目到最终到达目标彗星，也需要21年时间。太阳系的罗塞塔石碑就在那里，而科学家需要的不仅仅是勇气和智慧。他们还需要一些耐心。
最后的边疆
两个世纪之前的1801年，法国物理学家傅立叶把11岁的商博良带到他的家中参观。就是在那里，商博良第一次接触到了古埃及的象形文字，并深深迷上了这种来自另一个文明的语言符号。花费了21年的时光，商博良终于在前人的基础上读懂了这种有数千年历史的语言。解译的关键来源于1799年在埃及发现的一块石碑——后来被称作罗塞塔石碑（Rosetta Stone）。在这块石碑上刻有相同内容的三段埃及象形文字、通俗体文字和希腊文。商博良凭借着希腊文的参考作用，再加上从菲莱(Philae，也是罗塞塔号携带的着陆器的名字)岛发掘出的另一块方尖碑，读懂了这种失传已久的文字，从而打开了通向了解古埃及历史的一扇大门。
这就是ESA把这个彗星探测器命名为“罗塞塔号”的原因：彗星保存了数十亿年前太阳系形成之初的珍贵信息。通过研究彗星则可以打开通向了解太阳系古老的历史的一扇大门。
从1960年代开始，人类制造的行星探测器飞遍了几乎整个太阳系的“领土”。人类登上了月球；无人探测器在火星着陆。但是人们对彗星仍然知之甚少。1985年，NASA的一颗“半路出家”的探测器“国际彗星探险者号”（原先是用于日地探测）与彗星遭遇。这是人类第一次在一个比较近的距离上观测彗星。
1986年，哈雷彗星的回归引发了一股彗星探测热。前苏联和日本各发射了两艘专门的彗星探测器。然而最富传奇色彩的还是ESA的“乔托”号探测器。这个以13～14世纪意大利画家命名的探测器飞到了距离哈雷彗星的彗核不到600公里的地方，冒着被彗星散发出的尘埃粒子击毁的危险，成功地拍下了哈雷彗星彗核的照片。在这个距离上，哈雷彗星的彗核形状就如同一颗硕大的花生，最长不过十几公里。就是这样一颗“脏雪球”，在历史上人们曾经因为不了解它而产生过各种的恐慌——例如害怕彗星的彗尾带来致命的毒气等等。当然，后来人们才发现这纯属杞人忧天。
1986年之后，又有几艘彗星探测器升空，但是它们显然不那么吸引普通人的目光。1999年2月，NASA发射了星尘号彗星探测器。今年1月初，星尘号成功的在距离Wild-2彗星150公里的地方收集到彗核发出的物质，并将于2006年1月把采集到的样品返回地面。
NASA的另一个彗星探测器“深空撞击号”（Deep Impact）也将于今年底升空。这个探测器引人注目的特征在于，它把好莱坞式的灾难片场面翻转了过来。深空撞击号将把一个小的探测器投向Tempel-1彗星，在其表面撞出一个大坑，借此机会研究彗核的组成。
随着航天技术的提高，科学家越来越对彗星——这些保存着太阳系古老历史的小天体感兴趣。它们曾经是太阳系中不起眼的角落，而现在或许是太阳系最后几块未开垦的边疆之一。