对于该彗星的详尽研究

太阳系里的彗星，大部分在远离太阳的极其寒冷的地方出没。彗星上保存着太阳系形成早期的最原始的物质，展开的“星尘”号探测器

可是，彗星究竟是由什么物质组成的，我们对此只有猜测而不能定论。

由于有着与众不同的奇特外形，彗星自古以来吸引着天文学家和公众的注意。从古人对培锋彗星的极度恐惧，到300多年前天文学家正确认识彗星的本质，直至2005年人类用空间探测器首次对彗星主动实施撞击，经历了几千年的漫长时光，其间许多科学家，甚至天文爱好者和普通人为之付出了辛勤的劳动，体现了人类智慧的力量和坚持不懈追求真理的科学精神。

古人因缺乏科学常识，对于彗星为什么会偶尔出现，形状又如此奇特且变化无常，可谓是一无所知，于是，常把彗星看成是神秘可怕的天象和不祥之物，甚至认为彗星乃天神派来之使者，是灾难来临之先兆，并因此而恐慌不已。

在西方，著名学者亚里士多德曾认为，彗星不是天体，而只是一种大气现象。这种观念曾在欧洲长期流行。也许正是受这种错误观点的影响，长时间内欧洲人对彗星的位置和运动状况没有留下任何有价值的记载。1577年出现了一颗大彗星，丹麦天文学家第谷首次试图通过实测的方法来确定它与地球之间的距离，这可算是对彗星进行科学探索的尝试。由于观测条件的限制，第谷没能测出彗星的距离，但他已正确判断出彗星在空间运动，并断言它离地球的距离至少比月球远6倍，而且它应该是一种天体，而不可能是大气现象，更不是什么怪物。嗣后，德国天文学家开普勒经过长期的观测和研究，同样认定彗星不是大气现象。当时一些天文学家推测，彗星的运动轨道有可能是封闭的，因而同一颗彗星可能多次运动到地球附近而为人们所看到。从此，欧洲人开始注意测定彗星的精确位置。

1680年有一颗彗星出现，当时万有引力定律已经问世。牛顿根据观测资料，正确算出了彗星绕太阳运动的轨道。1682年又出现了一颗彗星，英国天文学家哈雷与牛顿合作，对彗星轨道进行了计算。哈雷可算是第一个全力从事彗星轨道计算的天文学家，他根据史书记载的观测资料，计算了1337年到1698年间所观测到的24颗彗星的轨道，并把这些轨道进行仔细的比较。哈雷发现，1682年出现的彗星的轨道与1531年和1607年彗星的轨道非常相似，于是他大胆推断，这三次彗星的出现是同一颗彗星的三次回归，回归周期为75~76年，由此他预言，该彗星将在1758年底或1759年初再度出现。哈雷未能亲眼验证他的预言就与世长辞了。1758年圣诞之夜，这颗彗星果然如期而至，使哈雷的科学预言得到了证实。为了纪念哈雷，这颗彗星被命名为哈雷彗星。哈雷彗星周期性回归的确认，充分说明了彗星是太阳系内天体，它们绕太阳公转，可以根据万有引力定律预报它们回归的日期、亮度和位置。当1835年哈雷彗星再次出现时，人们已是怀着好奇心，而不是恐惧心理争相观看这颗大彗星了。

哈雷彗星最近一次回归是在1986年，遗憾的是，彗星在远离地球的地方度过了它最光辉的时刻，而当4月10日到达近地点时却已经很暗了，令业余爱好者们大失所望。不过专业观测并没有因此而有所懈怠，天文学家动用了各种地面观测设备，并且首次发射专用的乔托号探测器对彗星进行了近距离观测，取得不少重要的研究成果。哈雷彗星将在2061年再度回归，到那时人类的科学技术必将大大超过目前的水平，也许届时宇航员和科学家们将搭乘飞船对彗星作实地考察。

彗尾密度极低，只有地面大气密度的十亿亿分之一。彗星的运动情况与行星大不一样，绝大部分彗星的运动轨道都是很扁的椭圆，或者是接近抛物线的双曲线。沿椭圆轨道运行的彗星每经过一段时间会再度来到地球附近而为人们所观雀行测到，这就是周期彗星，其中周期长于200年的称为长周期彗星，周期最长的可达上万年；短于200年的是短周期彗星。沿双曲线轨道运行的彗星只是一些来去匆匆的过客，即使能经过地球附近，人们也只能观测到一次。

关于彗星的起源，比较流行的说法是由荷兰天文学家奥尔特于1950年代提出的原云假说。这种假说认为，距太阳10万天文单位处有一个“彗星仓库”，即彗星云，其中约有1000亿颗彗星。由于受到某种外力（比如太阳系附近一颗恒星的引力）的扰动，彗星云内的部顷中哗分彗星改变了运行轨道，并经过几百万年时间到达太阳系内部。这些彗星由于受到大行星（特别是木星）的引力扰动成为短周期彗星，当它们来到地球附近时就为人们所看到。另一种看法认为，在海王星轨道外还存在着另一个彗星带，称为柯伊伯带（Kuiper Belt）。目前已经发现了几百个柯伊伯带天体，但这些天体是否就是彗星尚有争议。

彗星是在太阳系的外围部分诞生的。根据开普勒定律，彗星离太阳越远，运动速度越慢，因此周期彗星的绝大部分生涯是在远离太阳的漫漫太空中度过的。由于那里的温度极低，因此，太阳系形成之初的物质的原始状态可以在彗星中长久保存。另一方面，生命起源的外源说认为，形成生命所需的许多复杂有机分子早已存在于星际空间或行星际空间，它们附着在太阳系内的小天体（如小行星、彗星或流星体）上，这些小天体或它们的碎片和微粒经常会闯入地球，从而为地球带来形成原始生命所需要的胚种——有机化合物。

鉴于上述原因，1980年代以来彗星研究便成为空间探测的一个重要方面。1973年5月4日，美国发射了空间站“天空实验室”，站上的宇航员对科胡特克彗星进行了成功的观测。1985~1986年哈雷彗星回归，美国等国家共发射了六个探测器对它进行近距离探测，其中欧洲空间局发射的“乔托”号探测器于1985年7月2日发射，次年3月到达距哈雷彗星彗核500千米位置上，获得了大量珍贵的观测资料。美国宇航局在1998年10月24日发射的“深空1”号探测了博雷利短周期彗星，1999年2月7日升空的“星尘”号飞船于2004年1月到达“怀尔德2”号彗星，用于收集彗星的尘埃，并发回了72张高清晰度照片。令人遗憾的是，2002年7月3日发射的彗核旅行探测器升空不久即失去了联系，价值6000万美元的设备就此一去不归。欧洲空间局于2004年3月2日发射的“罗塞塔”探测器将于2023年到达67P/C-G彗星附近，成为该彗星的人造卫星，对其作近距离考察，并将在同年11月释放“菲莱”登陆舱登陆彗星表面，用钻头深入彗核内部，以采集不同深度的物质样品。

由于周期彗星多次回归太阳后，彗星表面只剩下不易挥发的物质，所以，目前的彗核表面物质不能完全代表太阳系的原初物质，只有内部深处的物质才可能保留了太阳系形成之初的原始形态和原初组成，因此，必须深入到彗核的内部，这就是对彗星实施深度撞击的科学理由。

此次被美国宇航局作为撞击目标的“坦普尔1”号彗星是在1867年4月3日由法国天文学家坦普尔首先发现的。该彗星的运动周期为5?74年，彗核外形不规则，尺度为11千米×5千米。该彗核有自转，周期约为42小时。选择“坦普尔1”号作为深度撞击对象的主要原因是：(1)对这颗彗星已经有100多年的观测历史，运动状况比较熟悉；(2)该彗星正处于中年时期，彗核深处蕴含的物质具有代表性；(3)该彗星可以飞到离地球比较近的地方，撞击后适宜从地球上进行观测；(4)所处的位置相对合适，撞击器能在较短时间内击中目标，而探测器可在一段时间内对撞击地点进行跟踪观测。

这项计划的实施前后经历了10多年时间。用人造飞行器撞击彗星的思想最早出现于1978年，到1996年两位美国科学家正式向宇航局提出了撞击方案。这一近乎异想天开的提议最初很快被美国宇航局评审委员会的专家们所拒绝。后来方案几经调整，加上项目科学家们的积极游说，宇航局终于在2000年5月批准了该方案。该项计划共耗资3亿多美元，发射的探测器重650千克，撞击器重372千克，主要由铜和铝组成。

2005年1月12日深度撞击探测器于美国佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。7月3日北京时间13时52分，探测器在成功地进行了四次轨道调整后，与撞击器成功分离，此时探测器距彗星86?4万千米。7月4日13时50分，撞击器在经过三次自动轨道调整后，成功击中“坦普尔1”号彗星。

从地球出发到撞击“坦普尔1”号彗星，探测器飞行了约4?31亿千米，历时173天，撞击发生时探测器距离地球约1?32亿千米。这次撞击从准确程度上来说非常成功。据报道，与计划相比，撞击的发生时间提前了2分钟，而位置上的误差仅为1米。尽管有人对撞击位置的精度表示怀疑，但飞行器能在经过4亿多千米的长途跋涉后命中10千米左右大小的目标实属不易。撞击过程历时约3?7秒，撞击发生时撞击器与彗星的相对运动速度约为10?2千米/秒，倾角为25度，撞击威力相当于4?5吨TNT炸药，撞击发生后彗星约增亮5～8倍（约2个星等）。撞击坑的大小估计比足球场还大，深达数十米。释放出撞击器之后，探测器在约500千米远处飞越彗核，同时拍摄了撞击前后数千幅彗核照片。

美国宇航局的一个科学家小组在分析了夏威夷10米口径凯克望远镜所获得的观测资料后认为，“坦普尔1”号彗星的诞生地很可能在天王星与海王星轨道之间。此外，“坦普尔1”号彗星的化学成分类似于奥尔特云彗星，说明一些柯伊伯带彗星和奥尔特云彗星有可能是在同样的地方形成的。

对观测资料的初步分析表明，在撞出物质中尘粒较多，水冰较少，而且物质的颗粒很细，不像沙粒，更像滑石粉，这似乎对原有的理论提出了挑战，说明彗核不像原先认为的是个“大冰坨”。彗核表层物质如此细小，说明它在漫长的太空旅程中没有受到太大的外界扰动。撞出物质中，除了硅酸盐等彗星中常见的化合物外，还出乎意外地探测到了诸如泥土、碳酸盐之类的成分，而通常认为这类成分必须在存在液态水的条件下才能生成。撞出物质中甚至还有含铁的成分和芳香族碳氢化合物。对这些观测结果人们还没有给出令人满意的解释。

因撞击造成的喷发物以大约5千米/秒的速度向外扩散，产生的尘埃量约为平时的1?6倍。在一天时间内尘埃的平均温度从撞击前的280开升高到了330开，说明撞击赋予的能量并没有全部为彗核所吸收，而是有很大一部分通过辐射或扩散过程带入了行星际空间。

撞击后的测量表明，撞击后彗星表面水分释放率不到250千克/秒，与撞击前相近，低于撞击前数周内彗星若干次自然喷发时的水分释放率。气体（如氢等）产生率同样很低，以致探测仪器只能测出其上限。但是，撞击后彗核周围乙烷的含量明显比撞击前高，说明彗星表面与内层的物质组成确实有所不同。

星际探测器是如何前进的

迄今为止，人类发射的太空探测器约有170~180艘（不包括地球轨道卫星）。

现在还在太空运行或者外星地面工作的探测器约有10来艘。

这些探测器中，有约70艘月球探测器，这里就不介绍了，说说100来个左右的行星探测器情况。

具喊腊春体说来，上世纪从60年代开始，美苏就展开了对太空 探索 的竞争，除了月球，就是对金星展开密集 探索 。

上世纪发射到金星的探测器有30余艘，其中美国发射约14艘，前苏联发射了约16艘，这些探测器除开始部分失败外，大部分成功。前苏联还在金星上进行过4次软着陆，均获成功。由于金星上极端恶劣的条件，探测器最长只工作了110分钟就报废了。

本世纪发射到金星的探测器有2艘，即日本1艘，欧洲1艘。

通过大量的金星探测，人类已经对金星有了很多的了解。那里有浓密的大气，主要是二氧化碳，有几十公里厚的浓硫酸云，地表大气压强达到地球海平面的90多倍，温度470度左右，电闪雷鸣中下着浓硫酸雨，赤道风速达到110米/秒，还有火山熔岩奔流。因此说金星是一个地狱一点也不夸张，至少凭目前人类的能力无法开发利用那里的资源。

火星的探测也是起源于上世纪60年代初，至今已经发射了约50个探测器，其中前苏联发射了20艘左右，无一成功，美国发射了30艘左右，绝大部分成功。

火星距离地球最近距离比金星多了约1500万公里，就是这点差距，难倒了一堆英雄汉。

前苏联上世纪80年代末解体前后就停止了火星探测，俄罗斯在1996年和2023年分别发射了两艘火星探测器，都失败了。中国搭载俄罗斯“福布斯-土壤”火星探测器前往的“萤火一号”也因此失败。

美国的火星探测计划一直没有间断，本世纪还发射了至少8艘探测器。从上世纪末开始，探测器多次在火星着陆，还释放了至少4辆火星车，它们是索杰纳号、勇气号、机遇号、好奇号局扒。这些火星车有的在火星上孤独的工作了十几年，机遇号和好奇号至今还在坚守着岗位。

本世纪发射火星探测器的还有欧洲航天局和印度，前者部分成功，后者成功。

现在人类对火星的了解已经相当丰富，在某种意义上，人类已经把火星内定为第一个地外殖民地， 探索 、改造计划都在酝酿和实施，载人登陆已经指日可待。

自从载人登月成功后，空间 探索 几乎就成了NASA（美国国家航空航天局）独角戏，他们先后发射了十几艘探测器前往太阳系所有的行星，探测比较多的是木星和土星，现在已经完成了行星探测全覆盖，还探测了行星轨道外的冥王星和柯伊伯带小行星。

先驱者10号、11号： 这两个姊妹探测器分别于1972年3月2日和1973年4月6日发射，他们是最早研究木星和太阳系空间的探测器，先驱者10号除了研究木星，还飞郑耐跃海王星轨道。这两个姊妹探测器完成探测任务后，就分道扬镳，朝着相反的方向往太阳系以外飞去，早就与人类失去联系。它们身上都携带者刻有地球和人类信息的镀金铝板名片，作为人类使者，踏往寻找人类知音的漫漫征途。

旅行者1号、2号： 这两个姊妹探测器分别于1977年9月5日和1977年8月20日发射升空，看起来旅行者1号较旅行者2号发射还要晚一些，但由于1号被设计发射进了更快的轨道，所以途中超过了2号先行到达木星和土星。

旅行者1号和2号探测器上携带着一个镀金光盘和金刚石唱针，在太空环境10亿年后还能音质如新，里面含有更多的太阳系和人类信息，有照片和音乐，其中也有不少中国人的信息。

前面所说的4艘探测器现在都从不同的方向飞往太阳系外，飞得最远的是旅行者1号，距离我们已经有217亿公里，在17000年后将飞出奥尔特云带（被视为太阳系边缘），76000年后将会掠过距离我们最近的恒星系~半人马座a星系统。

伽利略号木星探测器： 1989年8月18日发射，绕木星飞行了34圈，发现了木星几个卫星有地下海洋和火山爆发，探测收集了木星大气层大量资料，在超期服役6年后，于2003年9月21日以壮烈坠毁到木星大气层的方式，结束了其14年的太空 探索 生涯。这是人类首艘探测器在地球以外的天体实施可控坠毁。

朱诺号木星探测器： 2023年8月5日发射，这艘探测器打破了欧洲航天局创造的依靠太阳能飞行7.91亿公里的纪录，创造了人类利用太阳能飞行最远的纪录；而且朱诺号还是利用木星的巨大引力成为当时运行速度最快的飞船，时速达到26.5万公里（秒速73.6公里）。

这个探测器更丰富的了解了木星，设计任务在2023年全部结束，现在还在木星轨道飞行，预计在2023年与伽利略号同样的命运结束它的生命。

卡西尼~惠更斯号探测器： 1997年10月15日发射升空，是有17个国家参加的大型合作项目，探测器重达6.4吨，直径3米，高7米。上面搭载的惠更斯探测器成功降落在土卫六（泰坦星）上，是人类第一艘在地外行星卫星上降落的探测器。

这是一艘迄今为止人类发射最大最重的无人行星探测器，如用只靠火箭使它达到抵达土星的速度，需要携带70吨的燃料，现代的航天技术还不可能携带这么多的燃料。由此，卡西尼利用了地球、金星、太阳、木星的引力多次加速，达到每秒30公里的速度，经过6年8个月35亿公里行程，于2004年7月1日按计划抵达了土星轨道。

卡西尼号绕土星飞行了76周，并近距离接触了土星以及诸多卫星，还冒险多次穿越土星环，获取了大量资料，因燃料耗尽于2023年9月15日受控坠入土星大气层，以绚丽的火花结束了自己20年的 探索 生涯。

新地平线号探测器： 2006年1月19日发射升空，也有翻译成“新视野号”的。是人类首艘探测太阳系最远行星轨道以外矮行星的探测器。冥王星原来属于太阳系第九大行星，但于2006年被国际天文学会投票排除出行星队伍，归入矮行星行列。一部分科学家对冥王星的遭遇耿耿于怀，新地平线号任务的主持者，NASA科学家艾伦·史腾就是其中之一，所以新地平线号光临冥王星，也算是让它享受了一把行星待遇。

这艘探测器被认为是当时发射速度达到最快的探测器，刚脱离火箭时的速度就达到了16公里/秒。这艘探测器一路飞掠火星、探测木星、穿过土星、天王星、海王星轨道，为节省体力（电力消耗），一路睡了（休眠）1873天，于2023年12月8日被成功唤醒。

2023年7月14日，新地平线号近距离飞掠冥王星和卡戎（冥卫一），最近距离分别为13695公里和29473公里，测得冥王星准确直径为2370公里，卡戎准确直径约1208公里，而且通过拍照和探测，获得了冥王星和卡戎的大量前所未知的资料，传回地球。

然后新地平线号将深入柯伊伯小行星密集带，下一个探测目标是编号为2023 MU69的柯依伯带小行星。在未来十几年的时间里，这艘探测器都会在柯伊伯带穿梭，在2029年向太阳系外飞去，成为人类第五位派出太阳系的机器使者。新地平线号除了带有若干探测仪器，还有冥王星发现人克莱德·汤博的部分骨灰、美国国旗、一张CD，CD上刻有曾在“飞向冥王星”网站上将近45万签名的网友姓名。

值得一提的是除了上述几艘著名的探测器，还有几艘也必须交代一下。一艘是2023年NASA发射了首艘 恒星探测器“帕克号” ，飞向太阳日冕层，近距离抚摸太阳的“胡须”，开创了研究恒星的新纪元。这艘探测器将最近在距离太阳表面650万公里的日冕层里抚摸太阳，届时将经历1400多摄氏度的高温，并依靠太阳引力将自己加速到200公里/每秒，成为人类制造运行速度最快的无人探测器。

另外日本先后发射了 “隼鸟号”和“隼鸟2号”探测器 ，它们在太空飞行若干年，飞了几十亿公里，分别在长度540米的“系川”、直径约900米的“龙宫”两颗小行星上着陆，取回它们的岩土样品进行分析。其中隼鸟号于2005年发射升空，于2023年成功取回样品；“隼鸟2号”2023年12月发射升空，今年2月已经降落“龙宫”取得样品，预计2023年将样品带回地球。

还有欧洲航天局2004年3月2日发射的 罗塞塔号彗星探测器 ，在太空追了10年，飞行67亿公里，于2023年11月13日追上了这颗仅4公里直径的67P彗星，释放了“菲莱”登陆器成功登陆，进行彗星物质分析。其主要目的是研究太阳系形成早期的一些状况。这颗探测器在与67P彗星同步飞行近2年后，于2023年9月30日撞向67P，结束了自己14年半的太空孤独之旅。

现在依然在太空或目标星球上工作的探测器有去年NASA发射的火星内部探测器 洞察号、新地平线号、朱诺号、隼鸟2号、帕克号等， 还有 2辆火星车 在工作，4艘已经向太阳系外飞去，其中 先驱者10号、11号 已经失去联系， 旅行者1号、2号 还有信息发回，已经失去控制，自主惯性飞行。

如果要算上月球， 中国的嫦娥4号 也还在工作中。

以上这些探测器未注明发射国别的，除了个别（如卡西尼号、洞察号）由多国合作但以NASA为主制造发射以外，基本都是NASA独立完成。

这些探测器就像神话中的孙悟空，用他的火眼金睛洞察着千奇百怪的地外世界。

这些探测器对太阳系的成功探测，加上哈勃太空望远镜等对宇宙遥远星系的观测，完全颠覆了人类对地外空间的了解，这种了解已经超越了人类几千年 历史 的千百万倍，使人类走向太空梦向从过去的遥不可及渐渐变成了现实。