如果哈雷彗星再次回归时,人类刚好技术达到,可不可以将探测器装在哈雷彗星上?
如果哈雷彗星再次回归时,人类刚好技术达到,可不可以将探测器装在哈雷彗星上?
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好像是八几年吧,天上像放烟花,太壮观了,听广播说是哈雷彗星
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完全可以。
哈雷彗星是太阳系内一颗短周期彗星,周期大约在76年,它的名字主要来源于英国物理学家爱德蒙·哈雷,就是他首先测定出哈雷彗星的轨道数据,并准确的预言了哈雷彗星的回归。
哈雷彗星是人类了解最多的彗星,是一颗巨大的“脏雪球”,每次来到近日点在太阳的照射下都会留下一些微颗粒,这些颗粒就是地球上看到的流行来源,每年地球通过固定的区域就会撞击到这些微粒上,在和大气层高速摩擦下发光发热最终燃烧殆尽,颗粒稍微大一些的就会产生火流星。
彗星是太阳系内很重要的一类天体,根据它们的轨道可以分为三种:椭圆、双曲线、抛物线,只有椭圆轨道的彗星是周期性卫星,另外两种是非周期的。在周期卫星之下又可以分为长周期彗星和短周期彗星,而哈雷彗星周期大约76年,就属于比较短的那一类。而长周期彗星周期在数千年之久,很多人一生中都是看不到的。而哈雷彗星有幸的话,一生中可以看到两次。
长周期彗星的家园被认为是奥尔特云,直径大约两光年,也被认为是太阳系的范围。而短周期彗星远日点会超过海王星的轨道,可能达到科伊伯带的位置。
哈雷彗星的近日点0.5天文单位,在地球轨道之内,远日点35天文单位,在海王星轨道之外,平均直径在11公里,因为质量较小逃逸速度就比较小,仅仅为0.002公里每秒,比百米飞人再快一点就直接可以从哈雷彗星上起飞了。哈雷彗星上一次回归时间是1986年,这个时机正好。美国和前苏联等国家正是太空竞赛白热化阶段,都提前设计了探测器,对哈雷彗星进行了观测,但是并没有进行着陆,当然当时是技术上无法实现。进入21世纪后人类也曾发射过彗星探测器,欧空局在2004年3月发射由“罗塞塔”号的彗星探测器,经过11年的飞行,在2015年着陆在彗星67P。工作了大约60个小时陷入沉睡。
下一次哈雷彗星回归大约是2061年7月28日,在地球上肉眼就可以看到哈雷彗星。那个时候就可以设计探测器着陆在哈雷彗星上,必须要通过特殊的方式来“钉”在它的表面。现在的技术就已经实现了在小行星上短时间着陆采集样本,例如正在返航的隼鸟二号,已经NASA正在本努小行星执行任务的探测器,都将把样本带回地球。
之后让哈雷彗星带着探测器去旅行76年,看看能经历什么样的风景,但大概率都是被冻成冰坨了。
文/杜若,图片来源网络侵删。
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哈雷彗星
从表面上来看,这应该是一个非常天才的想法,把探测器装在哈雷彗星上,借助哈雷彗星的公转,不仅可以节省燃料,而且可以让人类从另一个不同的视角领略太阳系的宏伟。但如果大家了解了哈雷彗星的情况后就会发现,这个设想固然美好,但在现实却并不一定可行,甚至完全没有必要。
第一个问题:把探测器装在哈雷彗星上的好处有哪些?
哈雷彗星即我国古代传说中的扫帚星,也就是姜子牙老婆封神封的星。因英国物理学家爱德蒙·哈雷(1656-1742)首先测定其轨道数据并成功预言回归时间而得名。哈雷彗星不仅是人类唯一能用裸眼从地面直接看到的短周期彗星,也是人类历史上最知名的彗星,世界各大主要文明对其都有详细的记录。
哈雷彗星每76.1年环绕太阳一周,公转轨道和黄道面有18度角倾斜,呈长长的椭圆形,一端极端接近太阳,只有不到0.6天文单位;另一端又极端远离太阳,达到35天文单位以上。哈雷彗星主要由“慧核、慧发、慧尾”三部分构成,体积约500立方千米,质量约3000亿吨。按照1986年,“哈雷舰队”观测的结果,哈雷彗星的慧核非常蓬松,密度只有约0.6克|立方厘米,主要由非挥发性物质组成,和传统脏雪球的观点不同,哈雷彗星的慧核更像一个雪泥球,表面几乎像煤炭一样黑,对太阳光的反照率只有4%。它之所以会有明亮的慧发和慧尾,是由于慧核散发的气体分子吸收太阳光,以不同波长重新辐射的结果。
哈雷彗星
正是由于哈雷彗星有这些特性,从直观推测,如果能将探测器装在哈雷彗星的“慧核”上,应该会有如下的优势:
一、节省燃料:由于使用哈雷彗星作为动力源,也就意味着探测器不需要进行频繁地加速和姿态调整,会大幅节省火箭发射和探测器的燃料。
二、探测的距离广:哈雷彗星的近日点距离太阳只有0.6天文单位,远日点达到35天文单位以上,如果将探测器装在哈雷彗星上,轨道条件允许的话,就能够对太阳系内近至水星,远至海王星所有的行星进行近距离观测,观测范围非常之广。
三、节省时间:由于狭长椭圆形轨道的关系,受太阳等天体引力的影响,使得哈雷彗星的公转速度前后差别很大。越是接近近日点速度越快,越是接近远日点速度越慢,但平均而言哈雷彗星的速度相对太阳已经高达10千米每秒以上,已经超越了人类大部分航天器的速度。尤其是对地球内侧行星水星、金星金星探测,能够大幅节省探测的时间。
四、特殊的视角:由于哈雷彗星的公转轨道和黄道面呈约18度的夹角,也就意味着哈雷彗星一半时间处在黄道面之上,一半时间处在黄道面之下。这种特殊的视角是人类很多探测器所不具备的,因为人类的探测器大部分都在黄道面上飞行。如果将探测器装在哈雷彗星上,就能够从一个新的视角俯瞰或者仰望整个太阳系的行星,包括小行星带和柯伊伯带。
哈雷彗星
第二个问题:把探测器装在哈雷彗星上可不可行?
虽然将探测器装在哈雷彗星上有各种各样的好处,但受哈雷彗星特殊轨道和哈雷彗星自身条件的影响,也存在致命的弱点和不足。
首先,把探测器装在哈雷彗星上很难保证观测效果:这是因为人类要进行宇宙探索,探测的肯定是宇宙中的天体。太阳系的主要天体大多集中在黄道面上,由于哈雷彗星的轨道和黄道面有一个约18度的夹角,这也就意味着哈雷彗星在经过这些天体的时候,和这些天体的相对距离仍然较远。再加之,在哈雷彗星慧核的周围有浓密的气体尘埃形成的“慧发”和“慧尾”,自身又在自转,观测效果也很难保证。
其次,把探测器装在哈雷彗星上不仅有很高的技术难度,而且风险很大:由于哈雷彗星的速度很快,尤其是在接近地球的时候,受太阳的引力影响,速度越来越快,以人类目前航天水平,很难使航天器和它保持同步,并平稳降落。其次,由于哈雷彗星在慧核周围携带着很多小型的陨石颗粒,使得航天器在接近它的时候面临很多不可预测的撞击风险,很难保证探测器不被摧毁。1986年哈雷舰队中的“乔托号”,就因为这些小型天体的撞击差点损毁。除此之外,由于哈雷彗星的慧核密度很低,科学家甚至怀疑它的慧核根本就不是一个整体,而由多个松散的碎块组成,如何将探测器固定在这个松软且容易破碎的慧核上,也是一个巨大的难题。
不能保证观测效果,技术难度高,风险大。正是因为这些缺点的存在,所以截止到目前为止,人类虽然并不乏将探测器装上哈雷彗星的设想,但从未真正进行实施。就人类科技发展的大趋势而言,随着人类科技的发展,今天已经能够直接发射探测器飞临太阳系绝大部分天体进行近距离观测,已经没有必要非得借助哈雷彗星这一媒介。即使是有一天,人类真要把探测器装在哈雷彗星上,也不是为了观察其他的天体,而只是对哈雷彗星本身进行探测。
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根据哈雷彗星的回归周期以及人类科技发展的速度,我相信在哈雷彗星再次回归时,是有可能在上面装上探测器的。
哈雷彗星是人类观测最早的一颗短周期彗星,早在公元前2世纪,我国秦朝、古巴比伦等古代国家就有哈雷彗星出现的相关记载。它之所以叫哈雷彗星,并不是由哈雷这个人首次发现,而是由英国天文学家哈雷首次计算出了这颗彗星的运行轨道,并同时计算出了它的回归周期,也就是每75年多一点绕太阳一圈。
在1986年哈雷彗星回归时,前苏联宇宙飞船“维加一号”成功对其进行了“近距离”的观测,当时飞船飞到距离彗星约1万公里之处,提供了大量关于彗星形态、彗核结构的照片,印证了长期以来关于彗星是“脏雪球”形态的猜测。哈雷彗星的核由挥发性冰所组成,平均直径大约8公里以上,主要成份是水、二氧化碳、氨以及尘埃的混合物,在太阳辐射下,冰核融化这些物质被释放出来,形成一条长达上亿公里的彗尾,而且距离太阳越近,彗尾长度越长。
哈雷彗星的轨道是个椭圆形,近日点距离太阳0.5个天文单位,远日点在海王星轨道之外。下一次哈雷彗星到达近日点的时间是2061年,而在十年前的2004年,我们已经研制成功彗星探测器,并实现了在小彗星上着陆的实验(由于彗星体积很小,在上面着陆的难度并不大)。相信再过40来年,我们一定能研制出功能更加强大的彗星探测器,只要有这个计划,着陆在哈雷彗星上会相当轻松,届时将会给我们带来这颗彗星上“身临其境”的第一手资料!
(图片来自网络,侵删)
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技术上应该是没有太大的问题,但把探测器装在哈雷彗星上的实际意义其实并不是特别的大。
哈雷彗星的知名度在“彗星圈”内可以说是最高的了,作为一颗围绕太阳旋转的周期性彗星,哈雷彗星的轨道周期大约为76—79年,平均76.1年的时间绕太阳运行一周。
哈雷彗星是我们在地球上肉眼可见的彗星,而且理论上是唯一的一颗在人的一生中可能肉眼被看见两次的彗星。在世界各国历史上其实也都有关于哈雷彗星的记录,早在公元前数百年人们就已经观察到了它的存在。
哈雷彗星上一次回归地球的时间是1986年,预计下一次造访地球的时间为2061年7月28日。也就是说距今天大概还有40年左右的时间,在这个过程中,人类的科技水平必然会有了更快的发展,届时想要在哈雷彗星上安装探测设备应该是“手到擒来”的事情。
实际上人类目前对于太阳系内部已经做了很多探测工作,旅行者1号等探测器也已经在向太阳系的边缘飞行。而哈雷彗星毕竟只是一颗太阳系内部的彗星,而且运行周期长达76年,想要借助哈雷彗星的运行去进行宇宙探测,其实际意义其实并不是特别的大,可能还不如借助探测器自主的飞行探测来的有效。
这里边其实可能存在一个错觉,人们可能会认为探测器可以借助哈雷彗星的速度运行,就像是在地球上搭便车一样。但是宇宙中和地球表面并不一样,宇宙中基本处于真空状态,并没有任何的摩擦力影响,因此人造探测器在宇宙真空中一样可以获得极高的运行速度,而且探测器本身还可以借助各大行星的“引力弹弓”效应,最终让探测器具备飞出太阳系的“第三宇宙速度”。
实际上在1986年哈雷彗星回归时,人类已经通过发射探测器对哈雷彗星进行了近距离的深入观测与研究,只是当时没有能力实现登录。这也是为什么人们会给哈雷彗星叫做“脏雪球”的原因,毕竟人类曾经对其进行过细致的观察与探索。
以上个人意见仅供参考。
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