2005年，NASA花3.3亿美元，造飞船撞击彗星，主要目的是什么？

2005年7月4日，美国国家航空航天局（NASA）的“深度撞击”任务在太空中创造了历史，它向彗星Tempel 1发射了一个撞击器，成功地在彗星表面制造了一个巨大的坑洞，从而揭示了彗星的内部结构和成分。

这次任务花费了3.3亿美元，是NASA迄今为止最昂贵的彗星探测项目。那么，NASA为什么要做这样一个看似浪费的实验？它在“深度撞击”任务中得到了什么？我们又能从中学到什么呢？

彗星研究的困难

彗星，它们是太阳系中最古老和最神秘的天体之一，由冰、尘和岩石组成，有时会在太阳附近形成一条明亮的尾巴。

彗星是太阳系的历史见证，它们可能携带了地球上生命的起源。研究彗星可以帮助我们了解太阳系的形成和演化，以及地球和其他行星的特征。

既然彗星这么重要，为什么不直接把它们带回地球来研究呢？或者，为什么不用更先进的望远镜或探测器去观察它们呢？这些问题听起来很简单，但实际上，研究彗星是一件非常困难的事情。

首先，彗星很小，很暗，很远。一颗普通的彗星的直径只有几公里到几十公里，相比之下，地球的直径是12756公里。

彗星的表面也很黑，反射的光很少，所以在太空中很难被发现。而且，彗星离地球很远，有些彗星的轨道甚至超出了海王星的轨道，也就是说，它们距离地球有数十亿公里。要想把它们带回地球或者用探测器去接近它们，需要花费巨大的时间和资源。

其次，彗星的轨道很不规则，很难预测。彗星受到太阳和其他行星的引力影响，它们的轨道会不断变化。有些彗星只有几年或几十年才会接近太阳一次，有些彗星甚至几百年或几千年才会出现一次。

有些彗星甚至可能与地球发生碰撞，造成灾难性的后果。要想准确地计算出彗星的轨道和位置，需要大量的观测和分析。

最后，彗星的结构和成分很复杂，很难解析。彗星由冰、尘和岩石组成，它们在太阳附近会蒸发和分解，形成一条明亮的尾巴。

但是，这条尾巴并不是彗星本身的一部分，而是由太阳风吹散的物质。要想真正了解彗星的内部结构和成分，需要直接触及到彗星的核心。但是，这样做又有很大的风险和难度。

综上所述，研究彗星是一件既有意义又有挑战的事情。为了克服这些困难，NASA在2023年启动了一个大胆的任务，就是用一艘宇宙飞船去撞击一颗彗星，从而揭开它的内部结构和成分。这个任务叫做“深度撞击”（Deep Impact），它是人类历史上第一次尝试主动改变一个天体的轨道和形态。这个任务也是人类对太空探索的一次重大挑战和创新。

“深度撞击”任务过程

“深度撞击”任务的目标是一颗叫做“坦普尔一号”（Tempel 1）的彗星，它是一颗周期性彗星，也就是说，它每隔一段时间就会接近太阳一次。它的直径大约是14公里，相当于一个小城市的大小。它的轨道周期是5.5年，也就是说，每隔5.5年，它就会从地球附近经过一次。

为了撞击这颗彗星，NASA设计了一艘特殊的宇宙飞船，它由两部分组成：一部分是撞击器（impactor），另一部分是飞越器（flyby）。撞击器的重量是370公斤，相当于一个成年大熊猫的重量。它的形状是一个长方体，上面有一个圆锥形的鼻子。

它的任务就是以每小时10.3万公里的速度，也就是每秒28.6公里的速度，去撞击彗星的核心。飞越器的重量是601公斤，相当于三个成年大熊猫的重量。它的形状是一个长方体，上面有一个太阳能板和一个天线。它的任务就是在撞击发生时，从安全距离飞过彗星，并用相机和其他仪器记录下撞击的影像和数据。

“深度撞击”任务于2005年1月12日发射升空，经过六个月的飞行，于2005年7月4日到达了彗星附近。在这期间，飞船和地球之间保持着不断的通讯和控制。飞船也利用了地球和月球的引力助推来调整自己的轨道和速度。

在距离彗星24小时时，飞船开始了最后阶段的准备工作。它将撞击器释放出去，并与之保持了一定距离。然后，飞船开始了精确的导航和定位，以确保撞击器能够准确地命中彗星。在距离彗星12小时时，飞船开始了最后一次轨道修正，并将自己调整到一个安全位置。

在距离彗星35分钟时，飞船将所有控制权交给了撞击器，并开始了最后一次通讯。在距离彗星12分钟时，撞击器开始了自主导航，并用自己的相机对准了彗星。在距离彗星2分钟时，撞击器开始了最后冲刺，并向地球发送了最后一张照片。

研究结果

“深度撞击”任务的结果是史无前例的。它不仅成功地改变了一颗彗星的轨道和形态，而且还揭开了彗星的内部结构和成分。通过分析撞击产生的尘埃和碎片，科学家们发现了彗星的一些惊人的特征。

首先，科学家们发现，彗星的核心是非常脆弱和多孔的，它的密度只有水的一半。这意味着彗星并不是一个坚固的岩石，而是由许多小块的冰和尘组成的松散结构。这些小块可能是太阳系形成时留下的原始物质，它们没有经过任何化学或物理变化。因此，彗星可以被看作是太阳系历史的化石。

其次，科学家们发现，彗星的成分是非常复杂和多样的，它们包含了许多有机物和无机物。有机物是指含有碳、氢、氧、氮等元素的化合物，它们是生命的基本组成部分。

无机物是指不含有碳或含有很少碳的化合物，它们是地球和其他行星的主要组成部分。

科学家们在彗星中发现了水、二氧化碳、甲烷、氨、甲醛、乙醇、甘油、尿素等有机物，以及铁、镍、硫、硅等无机物。这些物质表明，彗星可能携带了地球上生命的起源，也可能影响了地球和其他行星的特征。

最后，科学家们发现，彗星的活动是非常频繁和剧烈的，它们会不断地蒸发和分解。当彗星接近太阳时，它们会受到太阳光和太阳风的照射和吹拂，从而产生一条明亮的尾巴。

这条尾巴实际上是由彗星表面蒸发出来的冰和尘组成的。科学家们估计，“深度撞击”任务产生的坑洞会在几个月内就被填满或消失。这说明，彗星是一个不断变化和演化的天体，它们可以反映出太阳系的动态过程。

撞击任务的意义

在前面，我们了解了彗星是什么，以及研究彗星的意义、困难、过程和结果。那么，“深度撞击”任务对我们有什么意义呢？

“深度撞击”任务是人类对太空探索的一次重大突破和创新。它不仅展示了人类的智慧和勇气，也为我们提供了宝贵的知识和启示。

通过这个任务，我们可以更好地了解太阳系的形成和演化，以及地球和其他行星的特征。我们也可以更好地了解生命的起源和可能性，以及彗星对地球的影响和威胁。我们也可以更好地利用彗星的资源和潜力，为人类的未来发展开辟新的道路。

“深度撞击”任务也是人类对自然的一次尊重和敬畏。它让我们意识到，彗星是太阳系中不可或缺的一部分，它们是太阳系历史的化石，也是太阳系动态的记录。

它们不仅美丽而神秘，也富有生命和变化。它们不仅给我们带来了惊喜和启发，也给我们带来了挑战和危险。我们应该用科学的态度和方法去研究和保护它们，而不是用贪婪的眼光和手段去破坏和利用它们。

“深度撞击”任务也是人类对自己的一次挑战和提升。它让我们看到了人类的无限可能和潜力，也让我们看到了人类的不足和局限。

它让我们感受到了人类的团结和协作，也让我们感受到了人类的分歧和冲突。它让我们思考了人类的目标和价值，也让我们思考了人类的责任和义务。它让我们更加珍惜和爱护自己所拥有的一切，也让我们更加渴望和追求自己所向往的一切。

“深度撞击”任务是一个历史性的事件，它给我们带来了无尽的惊奇和收获。我们应该为这个任务感到自豪和骄傲，也应该为这个任务感到谦卑和敬畏。我们应该从中学习和借鉴，也应该从中反思和改进。我们应该继续探索太空之谜，也应该继续关注地球之美。

结语

通过“深度撞击”任务，NASA获得了大量有关彗星Tempel 1的信息，包括它的形状、大小、密度、温度、化学成分、物理结构等。这些信息不仅揭示了Tempel 1本身的特征和历史，也为理解其他彗星提供了参考。

更重要的是，“深度撞击”任务展示了人类对太空探索的勇气和智慧，证明了人类可以通过创造性的方法来解决科学问题。“深度撞击”任务是人类太空历史上的一个里程碑，也是我们民族自豪感的一个源泉。