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?

完全可以。

哈雷彗星是人类最早记录的彗星,大约在公元前240年就有记录了。哈雷彗星是唯一一颗能够用肉眼看到的短周期彗星。其它的彗星虽然也能看到,但是它们都是数千年才会出现一次。人的一生甚至可以看到两次哈雷彗星。

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。

经过简单的分析,登陆哈雷彗星的难度是非常的大的,不过我们科学家还是会想办法克服这样的困难。

彗星探测器探索成功案例

现在的小行星登陆技术已经十分的成熟,例如日本的隼鸟2号登陆小行星,美国的OSIRIS-REx号登陆本努小行星,都采集样本返回地球。未来登陆哈雷彗星也是非常可能的。

登陆哈雷彗星计划

早在上次回归的1986年,美国和苏联还在搞大规模的太空竞赛,两国都纷纷提前设计好了彗星探测器,对彗星进行远距离的观测,当时因为技术壁垒,没有办法实现彗星登陆,远距离的观测,已经为我们获取到许多宝贵的信息和经验。

2061年的人类世界很可能已经完成了火星以及月球殖民地的建设,但也可能还局限在近地轨道上,总而言之用现在的思维去想象未来世界是很不真实的,因为上世纪60年代的人们想象中的2020年也是一个“火星月球殖民地和太空城”的世界。

彗星受太阳引力影响,近日过程中受引力加速度作用,速度越来越快,远日过程中受引力拖拽,负加速度让其减速。彗星在近日点附近的速度很快,有点像星际穿越里利用地球引力的弹弓效应给飞船加速一样,彗星在近日点速度达到最快,所以哪怕是在地球轨道附近,速度也是很快的,而且其质量很小,导致引力也很小,其引力对探测器的捕捉贡献很有限,要发射探测器到彗星上着陆,恐怕只能依靠探测器自身的能力,就跟太空飞船和空间站对接一样,需要和速度这么快,引力这么小的彗星保持很小的相对速度然后轻轻的“撞”上去,而且为了不至于弹飞,还要第一时间紧紧抓牢彗星。不过即便如此,相信以人类科技发展,四十年后有能力实现这项伟大的成就,让哈雷带着人类的眼睛去探索太阳系边缘的宇宙。

目前的日本就曾将自家探测器送到小行星上取样并返回地球,虽然它们借助了美国深空网络系统来定位目标,但自身的航天实力在国际上也是排得上号的。

哈雷彗星是人类第一次通过太空探测器进行详细观测的彗星。1986年,哈雷彗星回归的时候,前苏联就发射了韦加1号和韦加2号探测器靠近哈雷彗星进行了探索。这次探索让我们了解了会彗星的基本组成。彗星是由水、二氧化碳、氨、尘埃组成的混合物。不过韦加1号和韦加2号探测器并没有直接着陆哈雷彗星,它只是靠近哈雷彗星彗星飞行拍摄了大量的照片。

哈雷彗星是太阳系中诸多彗星中最著名的一颗。哈雷彗星每隔76年就会环绕太阳一周。也就是说,我们在地球上每隔76年就会看到哈雷彗星。上次哈雷彗星出现是在1986年的2月9日,因此在等到2061年的7月28日我们就能再次一睹哈雷彗星的风采。

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。像哈雷彗星这样的短周期彗星我们并不多见。

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。


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。


1986年时人类文明的科学技术水平已经有了相当程度的提高,对哈雷彗星的详细观测验证了此前天文学家的“脏雪球”假说,而且这种“脏雪球”还被认为是早期地球海洋的诞生原因之一,有趣的是哈雷彗星来临期间同样大火的“未解之谜”杂志们还炮制出了“彗星蛋”这种东西。

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。

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。

哈雷彗星在进入地球轨道的时候,对于航天器登陆来说是一个考验,哈雷彗星运行到太阳附近时,受到太阳光压和太阳风的作用,表层物质被蒸发、气化而形成那长长的彗尾,每次回归都要失掉许多物质。探测器必须一次完美的登陆,并且牢牢的固定在彗星表面。

古代东西方文明的天文学界都不止一次的记录过同一颗“彗星”,后来英国物理学家哈雷通过牛顿万有引力定律计算出了该彗星的回归周期是76.1年

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。

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。

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。

第三是哈雷彗星的速度,根据开普勒第三定律近日点速度计算,哈雷彗星的近日点速度在54526.85米/秒,但是在海王星轨迹之外,哈雷彗星的平均至今仅仅只有11公里,主线质量较小的状态,根据万有引力定律速度就比较小,仅仅是0.002公里/秒。

图示:彗星彗核

据统计从公元前240年至1910年,哈雷彗星已经有29次出现在地球视野中,最近的一次出现在1985年,当它下一次出现的时候需要等到2061年。关于哈雷彗星的秘密我们还有很多需要考究,很多人看到现在各国的航天技术已经达到这么先进的水平,为什么不在哈雷彗星上降落一个探测器呢? 答案是:可行的,彗星探测器登陆彗星是有过成功的案例。

彗星探测器登陆哈雷彗星的难度

理想情况下,哈雷彗星将会带着探测器飞跃76年,经历冰与火的考验后,探测器是否还能正常运转,这将是对我们人类探测器研究的最大的考验和论证。

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!

此外美国发射的星辰号探测器在2004年的时候飞越“维尔特二号彗星”,并从彗星慧尾中带回彗星物质成功返回地球。

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。

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。

第二就是哈雷彗星轨迹超高和超低温度,通过哈雷彗星的轨迹分析,哈雷彗星在通过近日点时,在太阳的暴晒下会留下一些颗粒,这就是我们所看到流星的起源,烧焦的颗粒漂浮在轨道上,每年地球轨道达到指定区域都会撞击到这些颗粒。而在远日点,哈雷彗星经历极寒的冷冻返回近日点,在这样恶劣的条件下,对探测器的要求是十分的高的。

哈雷彗星是一颗“叛逆”的彗星,不仅周期长而且还要反着转,其运动轨迹和八大行星的公转运动轨迹完全相反。它是运动轨迹可谓是大起大落,近日点在金星轨道范围内,远日点在海王星轨道范围外,其重量仅为1012吨(科学家通过数据模型计算)。

哈雷彗星在2061年再次回归,可是科学家研究哈雷彗星的最佳时机。我想人类是不会错过这么好的机会的,应该会发射探测器到哈雷彗星进行探索的。那时候人类的技术是绝对没有问题的。因为在1986年那次回归的的时候,人类就已经发射探测器探索哈雷彗星了。

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。

扯远了,但是,我觉得这个想法很好,这也许是让我们人造飞行器飞得更远的一个方法,君子善假于物也,我们为什么不搭乘哈雷彗星这个宇宙之“车”呢?


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。

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:

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?

下次哈雷彗星的回归时间在2061年7月28日,当天天气状况良好的情况下,肉眼可以看见。是最佳的彗星着陆时间,登陆完成必须通过特殊的方式固定在彗星表面。

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

哈雷彗星是人类了解最多的彗星,是一颗巨大的“脏雪球”, 哈雷彗星不像流星那样一掠而过,而是在缓慢移动,它的头部由彗星核和彗核周围的彗发组成。

图示:哈雷彗星

可以肯定的是2061年时人类文明的科技水平和1986年相比肯定还会有更大的提升,届时完全有可能实现对哈雷彗星的“抵近侦查”甚至是软着陆,唯一的难点在于哈雷彗星质量太小引力有限,探测器可能需要“钉”在哈雷彗星上才能保证不被甩出去。

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。

你一定是3月14号圆周率那天出生的,爱因斯坦是3.14号来的,太多的物理学家,科学家,伟人都是3.14日离开的,并且,来到地球和离开地球,都是76年,与哈雷彗星周期相同。

最近的一次登陆彗星的案例是在2004年3月,由欧洲航天局主导的“罗塞塔”号的彗星探测器,经过11年的飞行,在2015年完成彗星67P的登陆,工作时间仅仅只有60小时,看似在彗星上仅只待过一小段距离,但是这样的成功为后来的小行星,彗星登陆提供许多宝贵的经验。

文/杜若,图片来源网络侵删。

第一就是哈雷彗星的轨道,前面一提到过近日点在金星轨道内,仅仅只有0.5个天文单位,而在地球轨道呢的远日点在35个天文单位。并且哈雷彗星和我们的地球自转和公转轨道完全想法,我们人造探测器若想登陆上哈雷彗星,必将经历漫长的飞行才能达到指定轨道。

没有必要。这都是在干傻事,是不懂天文的一些天真的想法。因为哈雷几乎是一个冰球,它向着太阳飞来的时候,一边跑一边融化,你是不可能把探测器放上的。接下来的问题还有很多,不多说了。

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。

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。

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。

探测器登陆哈雷彗星,首先我们要从几个方面说起,分别是彗星轨道、彗星温度、彗星速度三个维度来聊聊,登陆哈雷彗星的难度。

现在距离哈雷彗星再次回归还有41年的时间,那时候人类研发的探测器要着陆哈雷彗星在技术上应该完全没有问题的。在人类好奇心的驱使下,只要有足够的经费,相信科学家一定会这么做的。

(图片来自网络,侵删)

这个想法很好,别让美国人知道了,我们偷偷去实现,还有估计40多年,我们的时间够了。

哈雷彗星


因为哈雷彗星上次光临地球是1986年2月9日,所以下一次光临地球的时间就是2061年7月28日,所以说一个人一生中最多只能看见两次哈雷彗星,不过也有可能一生连一次都看不见,只能说人生苦短,相比宇宙天体动辄几十年的回归周期和数千万年的寿命,平均寿命连100年都达不到的人类远远来不及欣赏和记录宇宙之美。

哈雷彗星是我们发现的太阳系内的一颗短周期彗星,到底有多短的周期,据官方数据,哈雷彗星的周期是76年,对很多人来说一辈子最多只能见两次(其他长周期的彗星长达上千年才回归一次)。哈雷彗星的出现可谓是彗星界的风流人物,是人类第一个预言并且如期归来的彗星,人们也就通过它了解彗星的本质。哈雷的重要程度不亚于任何一颗小行星。

图示:星辰号探测器飞越维尔特二号彗星

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哈雷彗星上次近日点是1985-1986年,我当时上高中,曾经在夜里和清晨见过它。2061年回归时,但愿我还能活着!记得上次美国和欧洲都发射了航天器,飞到距离它很近的距离进行观测。

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