http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2006-07-26
本报北京7月23日讯（记者祝魏玮）“现有的彗星研究资料可能会被改写！”7月20日，美国宇航局“星尘计划”副首席科学家邹哲在第36届世界空间科学大会上介绍“星尘计划”探测结果时这样说，“我们现在已经化验了50多粒尘土，本来想象这50多粒很多都很类似，但是最后发现其中没有两粒是一样的，我们以前对彗星成分的想象太简单了。”
彗星是由什么物质组成的？这是人们长期关注的问题，由于彗星的速度和飞船的相对速度大概为每小时两万公里，所以对彗星星尘的捕捉异常困难。
据了解，“星尘计划”探测船“星尘号”在1999年2月7日升空，2004年1月2日飞掠彗星“怀尔德二号”（WILD 2），逼近至240公里处，并以一具形似大型网球拍的“气凝胶尘粒收集器”捕捉“怀尔德二号”彗发中的物质，再储存于样本取回舱；飞船于今年1月15日返回地球，总行程46.3亿公里。
邹哲说：“彗星是在太阳系星云的边缘形成的，如果太阳距地球距离为‘1’的话，那火星距地球的距离就是‘3’，彗星就更远了。距离太阳越远就越冷，彗星就会更冷，本来我们预想在彗星上所找到的会是像冰一样的冷的物质，不可能找到高温的物质；但是我们获得的尘土中就有一粒是在1700摄氏度以上的高温中形成的物质，这到底是什么原因造成的我们还不太了解。可见，我们科学家对太阳系的形成的想法也可能会需要很大的改变。”
据悉，“怀尔德二号”彗星直径只有5公里，一直停留在太阳系边缘，直到最近才进入太阳系内部。邹哲说：“我们一共带回130多片‘稀密封’的星尘样本，抽出12片进行研究，研究的结果几乎和我们所想象的都不相符。”
“本来我们认为带回来的样本能有一颗为我们的肉眼所看到就算很成功了，现在令人惊喜的是有30多颗是很大的，其中有一颗样本打在采集器上的洞有小拇指那么大；科学就是这个样子，在你没有知道之前，你所假设的模式都会简单一点，这样更容易分析一些，但实际上这是很复杂的。”
当被问到彗星上是否会有生命的时候，邹哲说：“我们还没有确切的证据证明彗星上有生命，但我们发现了水和氧气的痕迹，我们发现这次星尘号带来的尘土样本很多已经被氧化了。到底这些水和氧气是不是从彗星上来的，我们还不知道，主要是因为我们捕捉的方法还存在一定问题，由于星尘运行的速度极快，有的低温物体可能已经损坏或蒸发了；但我们会对这个问题作进一步研究。”
报告结束后，邹哲将几个他用于制造“星尘接受器”的“稀密封”标本赠送给中国科学院。邹哲介绍说：“星尘号上有132块‘稀密封’，有人比喻它像固体的烟，不但很轻而且密度也很大，不怕紫外线，在-100摄氏度到100摄氏度不会受到任何损伤，而且还有极强的保温功能。”谈到这里邹哲还用了一个形象的比喻：假如说有一栋房子在北极，用这个做密封材料的话，那么用一根蜡烛就可以保证供暖了。
另据了解，美国宇航局“星尘计划”初期研究将在今年8月结束。
邹哲 祝魏玮/摄
[科学时报]
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第36届世界空间科学大会聚焦行星探测
本报记者 刘英楠
7月16日～22日在北京召开的第36届世界空间科学大会，一个十分明显的热点是介绍火星、土星、金星等行星的探测计划的执行情况。有关报告披露的最新研究进展对非专业听众来说同样极富吸引力。
大会组织的五场交叉学科报告有两场讲述最新的行星探测计划：一是欧空局欧洲航天技术中心Jean-Pierre Lebreton博士、美国宇航局加州喷气推动实验室Dennis Matson博士的《卡西尼—惠更斯土星新探测成果》，一是法国南特大学行星学和地球动力学实验室Christophe Sotin博士的《火星的早期历史：近期的探测对水和有机物的寻找》。此外，关于土、火、金三大行星的内容，还遍散于本届大会的3700多篇口头和张贴报告中。
对地外生命以及地外宜居环境的寻找，是人类探索太空永恒的驱动力，对三大行星投以特别关注的原因也毫不例外：金星与地球有很多共同之处，它半径只比地球小400千米，体积是地球的0.88倍，质量约是地球的4/5，平均密度略小于地球；火星到太阳的距离为地球的1.5倍，自转轴与轨道平面的夹角为24°（地球为23.5°），和地球一样有四季变化，自转周期仅比地球多半个多小时，冰冻在土中的“海洋”中有大量的碳、氢、氧和氮，经历过与地球差不多形式的火山运动和水文运动。在科学家的眼中，金星是地球的“过去”，而火星则是地球的“未来”。
土星不仅具有巨大的磁层、充满风暴的大气层，而且拥有众多卫星和美丽的土星环。多达34颗的土星卫星中，常年被浓厚烟雾笼罩着的土卫六“泰坦”，目前状态更可能与38亿年前尚未出现生命时的地球类似。专家介绍，“卡西尼—惠更斯”计划是人类对土星环及其卫星系统的首次探测。卡西尼飞船的任务是将探测器惠更斯释放到泰坦，并留轨继续观测土星、土星环及土星卫星。飞船2004年7月1日进入土星轨道，并近百次飞临七个不同的土星卫星，探测到了土星、土星卫星和土星磁场等重要参数。惠更斯专门探测土卫六大气层，于2005年1月14日成功着陆泰坦。
Lebreton、Matson报告了卡西尼—惠更斯的最新探测成果，包括土星环的构成和动力学特性，土星磁层的三维结构，土卫六大气层的物理/化学特性、气象特征、地表局域特征等。研究显示，泰坦的大气层分层清晰但时有变幻，平流层顶位于250公里的高空，气温约为零下86摄氏度，而地球的平流层止于距地面30公里的高度，气温约零下55摄氏度；泰坦地表大气压约为地球的1.5倍，气温零下180摄氏度。虽然在泰坦高空风速较大，然而在其地面却只有1米/秒。
火星一直被认为是太阳系内最有可能存在生命的行星，同时也是未来载人探测甚至人类移民的首选目标。自上世纪60年代以来，人类已向火星发射了30多个探测器，不仅没有找到智慧生命的踪迹，甚至连最简单的微生物也没有找到。近年来，美国、欧洲发射了多个火星探测器，主要目的之一是探查火星上是否存在水和有机物，最终确定火星上是否存在过生命。“火星全球勘探者”、“火星探路者”、“勇气号”、“机遇号”、“火星快车”等相继到达火星轨道，或在火星表面成功着陆，获得了大量火星图片、火星岩石和土壤信息，找到了一些支持“火星生命”的证据。
Sotin教授和其他火星专家们的报告，介绍了火星探测项目的新成果——水和有机物的探查以及火星探测的历史等。Sotin现任南特大学行星学和地球动力学实验室主任，目前同时参加土星、火星、水星的科研工作。他指出，近年来的探测结果表明，火星表面曾经有水存在，科学家也在火星大气中发现了氢元素和甲烷，而生命正是在甲烷的产生过程中诞生的。同时探测数据证明，火星形成初期的10亿年间，磁场、火山、水、温度、大气等情况与地球形成初期的情况非常相似，地球生命正出现在星球诞生10亿年后，因此Sotin认为，研究火星对于人类了解地球初期演化历史有至关重要的作用。尽管如此，他仍表示：“火星表面剧烈、频繁的尘暴，强紫外线辐射等条件，对于人类来说实在是太恶劣了。”因此并不适合人类居住。
由欧洲航天局（ESA）发射的金星快车探测器，要对这一星球的大气进行深入研究，并且研究等离子体环境及其与太阳风的相互作用，而且还要调查一些特定表面相关的问题。目前，探测器已经在轨3个月，进行了40多天的正常工作，发回了一批有价值的数据。5月底，它在金星的南极附近发现了双风眼的大气旋涡，这是行星探测史上第一次捕捉到如此结构复杂的旋涡。然而，关于金星生命的科学结论，目前仍然只能存疑。
虽然外星生命的存在仍不可知，但科学家已经着手开发人类的太空生存能力了。此次大会的一个报告显示，美国科学家已在美国西南部荒漠中建造了一些圆筒状的实验室开展试验，以模拟能够支持４个人在火星上生存的生命保障系统，报告人指出：“这是为人类未来开展更广阔的空间探索以及向月球或火星等其他星球移居作准备。”而日本科学家更是未雨绸缪，已经开始研究人类登陆火星后的生活，他们正尝试利用微生物来分解“太空移民”每天产生的生活垃圾。
我国宇航管理部门官员、有关科学家、航天员在大会期间披露的“中国将加速月球探测和以火星为主线的深空探测”、“中美等14国将参与重返月球计划”以及“蚕有望成为长期生活在空间基地的航天员理想的高营养食品”等内容，亦当仁不让地成为公众关注的热点话题。
[科学时报]
