天文史上的今天：太陽能供電的飛船能飛多遠？

2002年4月18日，「星塵」號探測器抵達遠日點，距離太陽達到2.72個天文單位，相當於4.07億公里，創造了一項新的記錄，直到2016年才被超越。

「星塵」號探測器追逐彗星的飛行路線圖

來源：NASA

2002年4月18日，「星塵」號（Stardust）探測器抵達遠日點（也就是距離太陽最遠的位置），此時該飛船距離太陽達到2.72個天文單位。一個天文單位相當於地球到太陽的平均距離，2.72個天文單位大約相當於4.07億公里。

這個距離已經超出了火星軌道，那裡太陽光照的強度僅有地球附近的13%左右，這在當時創造了一項新的記錄，那就是：使用太陽能帆板供電的飛船抵達的最遠距離。

使用太陽能供電的星塵號彗星探測器

來源：NASA

在這樣的距離上，由於極端低溫和供電量減少，對於飛船的性能將產生嚴峻考驗。星塵號創造的這一距離記錄直到2016年才被飛向木星的「朱諾」號探測器（Juno）打破，要知道，木星到太陽的平均距離已經超過了5個天文單位，那裡的太陽光強度僅有地球附近的4%左右！

因此，為了能夠在如此誇張的距離上保證飛船供電，朱諾號探測器的太陽能帆板面積十分巨大，事實上，朱諾飛船使用的太陽能板是美國宇航局歷史上所有深空探測器裡面最大的：其包括3大塊帆板，每塊帆板寬度2.7米，長度8.9米，都創造了記錄。

朱諾號木星飛船誇張的太陽能板面積

來源：NASA

「星塵」號探測器於1999年發射升空，其主要目標是採集「懷爾德2號」彗星的塵埃樣本並帶回地球進行分析，它是美國宇航局第一個專門的彗星探測器，也是第一個被設計用於從比月球更加遙遠的地方進行取樣返回的任務。

在抵達遠日點之後，星塵號飛船開始再次接近太陽。在它的最後一圈飛行中，飛船成功採集到彗星塵埃樣本並最終安全帶回地球。這是人類首次獲得第一手的彗星塵埃樣本。

和工作人員比一比，更能感受到朱諾飛船太陽能板面積的巨大

來源：NASA

除了彗星塵埃樣本之外，科學家們還希望星塵號能夠獲得一些宇宙空間內塵埃的樣本，這些樣本同樣具有重要意義，因為它們可能代表了原始太陽星雲和極早期太陽歷史的信息。

國際標準時間2006年1月15日05:57:00，裝載著彗星和宇宙塵樣本的「樣本返回艙」成功地與「星塵」號母船分離，並在當天國際標準時間09:57:00開始高速沖入地球大氣層。

星塵號取樣使用的特殊材料

來源：NASA

「星塵」返回艙進入地球大氣層時的速度高達每秒12.9公里，超過了第二宇宙速度，是有史以來人造物體沖入地球大氣層的最高速度記錄。在進入地球大氣層後與地球大氣劇烈摩擦，最高過載超過34個G，表面溫度達到驚人的3000多度。

最終，攜帶著2年前採集的彗星與宇宙塵顆粒樣本氣凝膠的返回艙準確落在了美國猶他州境內的軍用測試場內，地理坐標40°21.9′N ，113°31.25′W。

2006年返回地球的星塵號返回艙

來源：NASA

對氣凝膠採集器的分析結果，科學家們找到了超過10顆粒徑超過100微米（0.1毫米）的彗星塵埃顆粒，其中最大的一顆粒徑達到1000微米（1毫米）。另外，科學家們從中找到大約45個宇宙塵顆粒。

「星塵」號塵埃氣凝膠材料內採集到的彗星和宇宙塵樣本

來源：NASA

編者按：

《天文史上的今天》欄目是老嚴的一次個人歷險，試圖通過堅持365天，完整記錄一年中每一個日子在人類漫長的天文歷史中留下的印記。

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