深度撞击号（2005年美国发射的彗星探测器）

科学目标

深度撞击号

该任务由马里兰大学的天文学家麦克·阿赫恩主持。他领导的科研小组成员来自康奈尔大学、马里兰大学、亚利桑那大学、布朗大学、贝尔顿太空探测计划（Belton Space Exploration Initiatives）、喷气推进实验室、夏威夷大学、科学应用国际公司、鲍尔航天公司以及马克斯·普朗克地外物理学研究所。

任务简介

深度撞击号准备搭载德尔塔II型火箭发射

撞击器撞击13秒后拍摂到的彗核

在2005年1月12日发射之后，深度撞击号经过174天长达4.29亿千米的飞行抵达坦普尔1号彗星，平均巡航速度为28.6千米/秒（10.3万千米/小时）。探测器在2005年7月3日抵达彗星附近时，自动分成撞击器和飞越探测器两部分。撞击器利用推进装置向彗星靠近，在24小时后以10.3千米/秒（3.7万千米/小时）的相对速度撞击彗星。撞击器为重370千克的铜质射弹，动能达1.96×10 焦耳，相当于4.7吨TNT释放的能量。科学家相信高速撞击的能量足以凿出100米宽的坑。但撞击坑的真实大小在撞击后的一年内仍旧未知。

撞击后十分钟，飞越探测器在距离彗核500千米的近距离飞掠并拍摄了弹坑位置、喷出物和彗核。整个撞击事件都被地基望远镜（位于夏威夷及美国本土西部的观测站）和轨道望远镜（包括哈勃太空望远镜、钱德拉X射线天文台、斯皮策空间望远镜、XMM-牛顿卫星、星系演化探测器、亚毫米波天文卫星）所记录；同时撞击事件也被撞击时距彗星8000万千米的欧洲罗塞塔太空探测器的相机和分光仪观测到，撞击激起的尘埃和气体的成分也得到测定。

该任务与1998年一部描述彗星撞击地球的电影《天地大冲撞》同名，但这只是巧合。任务背后的科学家和电影的制作者几乎在同一时间独立地想出了这个名字。

探测器设计

深度撞击号由两个主要部分组成：用于撞击彗星的铜核心“

智能撞击器

飞越探测器

深度撞击号探测器结构

飞越探测器

鲍尔航天公司的工作人员正在对飞越探测器的仪器进行热真空测试。其中右边为高分辨率相机，左边为中分辨率相机

飞越探测器长3.2米、宽1.7米、高2.3米，拥有两块太阳能电池板、一个碎片盾以及数个科学仪器。科学仪器分别用于成像、红外光谱探测和靠近彗星的光学导航。科学仪器的质量为90千克，相遇时消耗的功率达92瓦。为使飞越探测器保持三轴稳定，它还装备有一个联胺推进器，可以提供5000牛·秒的总冲量，燃料质量则占到了86千克。飞越探测器使用一个直径1米、工作在X波段的抛物线天线与地球联系。飞越探测器和撞击器之间则以S波段沟通，上行速度为125比特/秒，下行速度达175比特/秒。飞船获取的科学数据存储在两台互为备份的RAD750型电脑之中，这种电脑以IBM的 PowerPC 750为基础，各拥有309兆字节的空间，且经过防辐射处理以防御宇宙射线。

探测器还携带了两个相机：高分辨率相机（HRI）和中分辨率相机（MRI）。高分辨率相机是由一个带有滤光轮的可见光波段相机以及一个称作“光谱成像模块（SIM）”的红外分光仪组成，其中红外分光仪工作在1.05～4.8微米波段。高分辨率相机主要用来观测彗核。中分辨率相机是备用设备，主要用于抵达前最后10天的导航。中分辨率相机也有由一组略有差异的滤光片组成的滤光轮。

撞击器

深度撞击号的撞击器部分有一个名为“撞击目标传感器（ITS）”的装置，它和中分辨率相机光学部分相同，但是没有滤光轮。该仪器有双重作用：检测撞击器的轨道和近距离拍摄彗星。从释放到撞击的这段时间内，撞击器共需调整四次轨道。当撞击器接近彗星表面时，相机会拍摄彗核的高分辨率照片（高达0.2米/像素）并实时传送到飞越探测器，直至撞击器撞毁。撞击器的最后一张照片是在撞击前3.7秒拍下的。

撞击器的有效载荷称为弹坑质量（Cratering Mass），完全由铜制成，占到撞击器总质量的49%。之所以用纯铜制作，是因为科学家们预期彗星内不会有铜的存在，如此可以从分光仪中排除铜元素的影响，同时也能减少撞击时产生的碎片，以免干扰科学仪器工作。此外，相对于爆炸物来说，使用铜作为荷载更加廉价。

任务历程

深度撞击号任务臂章

发射前

使用天文软件Celestia模拟深度撞击号撞击器与坦普尔1号彗星相撞。太阳和地球在右侧。注意：深度撞击号面朝错误的方向。太阳能电池板应该面向太阳；高增益天线应该指向地球。

彗星撞击任务由NASA在1996年首次提出，但那时NASA的工程师对于是否能撞击到目标尚持怀疑态度。1999年，原计划经过改进和技术升级后，以“深度撞击”的名称提出，并得到NASA的低成本探测器探索计划的认可和资金支持。探测器的两个组成部分（撞击器和飞越探测器）和三个主要仪器由美国科罗拉多州博尔德的鲍尔航天技术公司制造和集成。开发探测器所需的软件共用时18个月，应用程序代码由2万行和19个不同应用程序线程组成。航天器制造与任务执行总共花费3.3亿美元。

发射和试运行阶段

探测器原本计划在2004年12月30日发射，但是NASA官员为了有更多时间测试软件而推迟了这次发射。之后在2005年1月12日美国东部时间13:47（UTC时间18:47）在卡纳维拉尔角由德尔塔II号火箭发射成功。

深度撞击号在发射后第一天的状态不稳定。在进入太阳轨道并展开太阳能电池板之后不久，探测器便进入安全模式。问题产生的原因只是探测器的RCS推进器催化剂床的温度限制保护逻辑出现小错误。推进器用于在第三阶段分离时防止探测器翻滚。NASA随后宣布探测器一切正常并脱离安全模式。

2005年2月11日，深度撞击号携带的火箭按计划点火，以修正探测器的路线。由于这次修正足够精确，预定在3月31日的修正被取消。试运行阶段确认所有仪器均已激活并正常工作。测试期间，发现高分辨率相机在经历高温阶段后对焦不准。任务成员在6月9日宣布可以使用图片处理软件和数学的反卷积方法来修正到预期的分辨率。

巡航阶段

“巡航阶段”在2005年3月25日试运行阶段结束后马上开始，此阶段持续了60天直到靠近坦普尔1号彗星。4月25日，探测器在6400万千米之外获取到彗星的第一张照片。

5月4日，探测器进行了第二次轨道修正。火箭引擎工作95秒后，探测器的速度改变了18.2千米/小时。美国航天局喷气推进实验室的该项目负责人里克·格莱美尔（Rick Grammier）评论这次轨道修正时说，“探测器状态好极了，这次点火一丝不差，堪称范本”。

抵达阶段

抵达阶段是交会前60天到前5天的时期。60天是深度撞击号探测器的高分辨率相机预期能够探测到彗星的最早时刻。实际上探测器在撞击前69天就已经提前于计划捕捉到彗星了（参见上述巡航阶段）。该里程碑标志着一个密集获取彗星轨道、研究彗星自转、活动和尘埃环境时期的开始。

6月14日和22日，深度撞击号探测到彗星的两次爆发活动，其中的后者比前者大6倍。探测器根据不同距离的恒星的影像确定它当前的轨道和位置。喷气推进实验室的任务合作负责人唐·约曼斯指出“信号传到地球需要7½分钟，所以不能实时操控探测器。你得使得飞越探测器和撞击器具有智能，在做事情之前有提前判断的智慧”。6月23日，最后倒数第二次的轨道修正成功取消。以6米/秒的速度变化足以调整抵达彗星的飞行路径，使撞击器的目标限制在100千米宽的窗口内。

撞击阶段

深度撞击号与彗星的交会时序图

撞击阶段开始于撞击前的5天，即2005年6月29日。在7月3日6时整（地面接收时间为6:07 UTC）撞击器和飞越探测器成功分离。撞击器携带的仪器拍摄的第一张照片是在分离2小时后。

为了避免毁坏，飞越探测器采取了两种预案之中的一种规避机动措施。报告显示，减速火箭工作14分钟后，飞越探测器和撞击器的通信联系工作完全正常。撞击器在撞击前的2小时内执行了3次轨道修正。

按照计划，撞击器将迎头撞向坦普尔1号彗星。撞击发生在7月4日05:45 UTC（地面时间05:52 UTC，误差小于3分钟，单程通信时间为7分26秒） ，与预定撞击时间相差不到1秒。

撞击器在撞击前的3秒发回了影像资料。大部分的数据存储在飞越探测器上，在接下来的数天内，地球一共接收到HRI、MRI、ITS相机拍摄的约4,500张照片。撞击产生的能量接近引爆5吨TNT炸药，使得彗星比平时要亮6倍。

撞击结果

撞击成功后，任务小组成员互相庆祝

直到撞击后的5分钟，即美国东部时间01:57（06:57 UTC），任务控制才宣告成功。得到成功撞击的消息后，任务控制小组的成员鼓掌并互相拥抱以庆祝这一喜讯。唐·约曼斯（Don Yeomans）向媒体宣布结果时说，“我们撞上的位置正是我们想要的”；喷气推进实验室主任查尔斯·叶拉奇（Charles Elachi）宣布“成功超出我们的预期”。

在UTC时间2005年7月4日08:00公布的撞击后简报中展示了第一张处理过的彗星撞击坑图像。NASA科学家声称他们看不到撞击后形成的撞击坑，但之后发现撞击坑直径100米，深30米。任务的合作研究者之一露茜·麦克法登（Lucy McFadden）说：“我们事先没有预料到任务成功的一部分（明亮的尘埃云）会影响另一部分（看见生成的撞击坑）。但遇到没有预见的事情，这就是科学之所以有趣原因之一”。雨燕卫星的数据分析显示彗星持续释放了13天的气态物质，在撞击后第5天达到巅峰。撞击使得彗星一共失去500万千克的水 以及1000万到2500万千克的尘埃。

初步的分析结果表明彗星含有比预期中更多的尘埃以及更少的冰，这让研究者感到惊讶。天文学家能够明确排除的彗星模型只有会使彗星变得松散的多孔模型。另外，构成彗星的材料颗粒更加细小，科学家们把这比作滑石粉而不是沙子。其他在撞击光谱中发现的成分有粘土、碳酸盐、钠以及硅酸盐结晶。粘土和碳酸盐需要液态水才能形成，而钠在太空中很罕见。同时观测显示彗星大约75%的体积都是空的，有天文学家把彗星的外表面的组成比作防雪堤。天文学家还表现出对不同彗星的兴趣，确定它们是否有类似的组成或在太阳系形成时期产生的存在于彗核深处的不同材质。

基于对彗星内部化学的分析，天文学家推测该彗星可能形成于天王星和海王星之间的奥尔特云。在远离太阳的地方形成的彗星有更多的低凝固点冰，如出现在坦普尔1号彗星内的乙烷。与坦普尔1号彗星有着类似成分的彗星，很可能与之形成于同一区域。

环形山

深度撞击号

由于深度撞击号任务拍摄的照片质量不尽如人意，2007年7月3日，NASA批准了坦普尔1号新探测任务（New Exploration of Tempel 1，缩写为NExT）。该任务利用了2004年探测过怀尔德2号彗星的星尘号探测器。在2011年2月15日04:42（UTC时间），进入新轨道的星尘号离坦普尔1号彗星只有约200千米。这是人类首次对一颗彗星进行重访，为研究深度撞击号的产生的撞击坑、以及最近一次彗星接近太阳的变化提供了绝佳的机会。

2011年2月15日，NASA的科学家从星尘号拍摄到的照片中分辨出了深度撞击号产生的撞击坑。坑洞直径估计约150米，在中心有明亮的中心山，很有可能是深度撞击号的铜制撞击器撞入后形成的。

公众关注点

媒体报道和反应

撞击后不久的彗核。该图在媒体中广为使用。

这次撞击成为网络、电视和书报杂志关注的焦点。对于撞击的结果，专家们持有迥异的态度。他们讨论着撞击器是会直接撞上彗星并从另一边穿出，还是产生撞击坑，还是在彗星内部打出一个洞或者其他可能。撞击前24小时，喷气推进实验室的飞行队私下里表示，如果不发生任何不可预见的技术故障，他们深信探测器能够拦截到坦普尔1号彗星。一名资深人员说“我们所有能做的只有坐下来等。所有从技术上保证撞击的事情我们都做了”。在撞击前的最后几分钟里，超过一万人在夏威夷威基基海滩的大屏幕观看这次撞击。

专家用一小段话向公众简介了该任务。伦敦大学玛丽皇后学院的艾文·威廉姆斯（Iwan Williams）说“这就像蚊子撞上了波音747。我们发现那蚊子不只是在表面刮擦，实际上它已经穿透了挡风玻璃”。

撞击发生一天后，俄罗斯占星家玛丽娜·贝（Marina Bay）要求NASA支付3亿美元，因为“破坏了宇宙的自然平衡力”。她的律师要求公众帮助谴责“撞击改变了彗星的磁性，这可能影响地球上的手机通话。如果你的电话今天上午宕机了，问问你自己这是为什么，然后联系我们”。2005年8月9日，莫斯科普列斯妮娅区法院驳回玛丽娜·贝的诉讼。一名俄罗斯物理学家说撞击对地球毫无影响，“彗星在撞击后的轨道变化只有10厘米”。

中国的研究人员以“深度撞击”任务为例，强调美国科学的高效率，以赢得公众的支持，从而保证获得长期研究资金的可能性。但相反“在中国，公众对我们的科学家在做什么毫不知情，科普经费的紧缺也降低了公众对科学研究的热情”。在任务成功的2天后，中国披露了一个“更加聪明”的任务版本：发射一个探测器到彗星或小行星上，并把它推离轨道。该计划会在中国发射探测器到月球之后开始执行。

把名字送往彗星

某维基人参与“把名字发送到彗星上”活动的证明

该任务由于它的一个推广活动而广为人知：“把你的名字送往彗星（Send Your Name To A Comet）！”。在2003年5月到2004年1月份之间喷气推进实验室网站的访客都会受邀留下他们的名字，最后总共达62.5万个名字被刻录在一张迷你CD上，并搭载深度撞击号的撞击器升空。探测器科研组的唐·约曼斯博士声称“这是一个成为地外太空任务一部分的机会…… 当探测器在2004年12月发射时，你和你所爱的人的名字能够被搭载进入这个旅程，并可能成为历史上最美丽的太空焰火的一部分”。该设想是为了增加任务的趣味性。

庆祝活动

深度撞击号任务与在洛杉矶举行的比尔海利与彗星合唱团的歌曲围着时钟摇摆登上摇滚单曲销售排行榜榜首50周年庆祝同时进行。随着24小时任务的成功进行，马丁·刘易斯创作了一个2分钟的音乐视频，视频使用撞击图片与深度撞击号探测器的电脑动画，伴随着比尔海利与彗星合唱团在1955年的表演，以及其存世成员在2005年3月的表演。这个视频在随后几个星期被放在NASA网站上。

7月5日，为了庆祝任务的成功进行，彗星合唱团还在世的原始成员（从71岁到84岁）为喷气推进实验室的数百员工举行了一场免费音乐会。这件事情受到全世界的广泛关注。之后在2006年2月，国际天文学会在命名小行星79896比尔海利的评论中提到了这场音乐会。

业余天文学家

的贡献

深度撞击号

仅有专业的大望远镜如凯克天文台或哈勃太空望远镜是不够的，深度撞击号的科学家们呼吁“高级业余爱好者、学生和专业天文学家”使用小型望远镜对彗星撞击前后进行长期观测。这些观测的目的是寻找“气体喷发、彗发演变、尘埃产生率、彗尾演变以及喷射活动”。到2007年中期，业余天文学家已经提交超过1000张彗星的CCD照片。

一个值得注意的业余发现来自夏威夷某学校的学生，他们和英美科学家合作，通过网络操作夏威夷的北霍基斯望远镜进行实时拍摄。这是最先拍摄到撞击影像的小组之一。一名业余天文学家报告发现彗星周围的无结构亮云，估计在撞击后增加了2星等。另一名爱好者由NASA的图片制作了撞击区域的地图。

扩展任务

深度撞击任务在2005年完成坦普尔1号任务之后，被扩展为一个叫做

EPOXI

E

P

O

x

I

太阳系外行星观测和深度撞击扩展研究

飞越Boethin彗星

它的第一个扩展任务是飞越Boethin彗星，但是出了一些问题。2005年7月21日，深度撞击号进行了一次轨道修正，使得探测器利用地球的引力向另外一颗彗星进发。

原计划定于在2008年12月5日在700千米处飞越Boethin彗星。深度撞击项目组的组长迈克尔·阿赫恩（Michael A'Hearn）解释说“我们建议，不管在坦普尔1号彗星的结论是特有的还是类似于其他彗星，探测器都直接飞越Boethin彗星进行探测”。这项价值达4千万美元的任务能够得到与坦普尔1号彗星撞击约一般的信息量，但是成本却只是其零头。深度撞击号将使用其分光仪研究彗星表面的组成，并用望远镜观测彗星的表面地貌。

然而当地球的重力助推效应到来时，天文学家却无法定位Boethin彗星。彗星可能碎裂成多块，变得过于暗淡而无法观测，这使得它的轨道难以精确计算，并不得不放弃进行探测器飞越。

飞越

2010年11月4日拍摄的哈特雷2号彗星

11月4日，深度撞击扩展任务EPOXI从距离哈特雷2号彗星700千米处发回照片，揭示了其花生形状的彗核和几处喷发。照片由探测器的中分辨率仪器拍摄。

撞击信息

探测器

外观：大小约等于一辆小轿车

深度撞击号

功能：

1、传输数据。当撞击舱撞上彗星的小段时间内，由于探测器记录数据急速增加，其信号将向地面各个重叠天线传输。探测器上的初始数据将立刻被传输至地面，随后的数据将在一个星期内传输完毕。

2、观测记录撞击过程。在7月4日彗星被撞击的24小时前“深度撞击”释放撞击舱。之后，探测器将降低速度改变航线，在距离彗星500千米以内观测撞击并记录过程。

3、收集分析彗核样本。在撞击发生后，使用其光学成像和红外线频谱对彗星内部物质的碎片扫描，考察撞击后10多秒内彗核的变化，对撞击过程、撞击坑的形成及坑内部成像，获取彗核及撞击坑内部的能量谱，并存储、发送图像和能谱数据，还接收撞击舱发回的数据，收集彗星内部物质样本，分析彗核结构和组成。

撞击舱

外观：与茶几大小相等。主要由49%的铜和24%的铝制成。

重量：约370千克。

装置：一台称为“撞击者目标遥感器”的高精度星体跟踪器。实际上它是一个带孔径为12厘米望远镜的目标瞄准照相机，用于在撞击舱飞向彗星过程中导航。25米/秒推进速度的推进系统，以推进必要的轨道修正和姿态控制。

功能：1、提供照片。撞击舱与探测器脱离、在撞向彗星彗核的前2秒，撞击舱利用其相机，在距离彗星大约20至300公里之间拍摄有史以来最清楚的彗核照片。2、撞击彗核，产生动能相当于4.5吨TNT炸药爆炸时的能量

撞击过程

寻找目标

撞击器将以3.7万公里/小时的速度撞击彗星的彗核，其威力相当于4.5吨TNT烈性炸药的爆炸威力，将在彗核表面撞出一个数十米深、足球场那么大的环形坑。这次碰撞将导致大量彗核物质向宇宙空间喷射而出，从而使彗星亮度明显增加，届时地球上的天文爱好者使用双筒望远镜甚至肉眼就可以看到这枚彗星。

在5月初到达距离地球1600万公里的最近轨道后，坦普尔1号彗星将在6月份开始朝着远离地球的方向运行，但是仍然在接近太阳。在6月的夜晚，我们能够观测到它在天空中室女星座东南部偏南处。这段时间它的亮度不会有太大改变，但是亮度为10等，只及肉眼能见的最黯淡恒星亮度的1/40.

在接下来的几周里，室女星座和坦普尔1号彗星将逐渐向西南天空移动，它们在夜幕降临后出现，并在午夜后消失于地平线。

撞击之夜

7月4日，“深度撞击”号探测器将靠近彗星并转向离彗星500公里的安全距离，这时它将向彗星发射一枚撞击器在接下来的24小时里，如果天气允许，地球上的大部分地区都将能够看到这次撞击引发的“太空焰火”。

多数彗星专家认为，在撞击后掀起的彗星尘埃云将逐渐膨胀，坦普尔1号彗星亮度可能会增加到6等，这是肉眼能见的最低亮度。因此，届时如果天气状况良好，有经验的天文爱好者可能不需要任何光学仪器就能看到它。

另外一种不确定性是亮度提高的持续时间。最好的结果是，坦普尔1号彗星可能会在撞击后数小时内变亮15到40倍。那么只要确定了室女座角宿的位置，你就能在它左边(东边)的天空中找到一个小小的绒毛状的亮点，这就是坦普尔1号彗星。

“深度撞击”探测器上还安装了专业摄像机，将在整个撞击过程中进行全程拍摄。撞击任务完成后，美国宇航局的“哈勃”和“钱德拉”两架轨道望远镜将继续对该彗星进行观测研究。

尽管没有谁可以前往太空中的现场，近观“深度撞击”击中坦普尔1号彗星时在太空中所绽放出的灿烂“焰火”，但还是有成千上万的人守候在电脑、电视等媒体工具前，痴痴等候撞击的那一刻，期待与科学家们一起分享成功的喜悦“深度撞击”，深深地震撼了许多人的心，也将深深地印在许多人的脑海里。

撞击已经完成，但对于科学家们来说，艰辛的工作不过才刚刚开始。科学家首先要关注的，无疑将是坦普尔1号彗星究竟被撞出了多深的洞，由此从彗核中暴露出来多少可能的太阳系原始物质，又能据此分析研究，带领人类穿越多么深远的时空隧道，去探寻宇宙深处的秘密？

重大意义

其一，科学家的发现将帮助我们对太阳系诞生的过程有更多了解，并将对探索生命的起源、地球上水的来源也有重大意义。天文学家猜想，包括地球在内的行星，大约39亿年前可能都曾受到彗星的密集轰击，而不久后地球上就出现了生命，两者之间可能有联系。如果能由此在回答“人类从哪里来”的问题上有所帮助，此次撞击的意义更将惠及全人类。

其次，整个过程的航天器无人控制技术堪称完美，而这对人类未来远足外空，离开蛰居许久的地球家园，前往外空开辟新的乐土，也将具有重大意义。

再者，以如此一种好莱坞大片的方式进行的“深度撞击”，无疑能激发出人类更多的想像，吸引更多的人投身科学探索。或许在许多人的眼中，科学研究总是枯燥无味的，而空间探索则更往往是“虚无缥缈”的。但“深度撞击”吸引了无数的眼球，当他们在今后仰望苍穹的时候，心中或许会萌发出更多从事科学探索的激情。而这，或许远比传统教科书式科普教育的效果要来得更好。

可能有人会说，“深度撞击”耗资3.3亿美元，如此巨资是否值得？然而，比较一下吧，一架B-2轰炸机的单价高达21亿美元，当它在地球上留下深坑的同时，留在人类心灵里的伤害，又是多么深重呢？

“香消玉殒”在宇宙深处，“深度撞击”留给人类的，绝非仅仅只是一场华美的“焰火”表演。

其他信息

公众七问

为什么选“坦普尔一号”撞

庞之浩介绍，“坦普尔一号”彗星是在1867年被发现的，绕太阳运行一圈需5.5年。之所以选择“坦普尔一号”是有理由的：首先人类对它已有100多年的了解，比较熟悉它的轨道特征、自转特征等情况，而且目前它正处于中年时期，比较具有代表性；其次，它距离地球比较近，飞船到达它的彗核所需时间仅为半年。它不是新进入太阳系的活动型彗星，不会连续地向外喷发气体，比较容易看清楚彗核的外部特征，有利于研究彗核的内部结构；还有就是，它可以飞到离地球比较近的地方，撞击后适宜地球上的公众进行观测。

这次撞击是否会威胁到地球安全

庞之浩说，这次撞击是在距离地球15000万千米时进行的，虽然到时将产生相当于4.5吨TNT炸药爆炸时的能量但相对于这样一个遥远的距离，这样的能量是绝对不会威胁到地球的。联系“坦普尔一号”彗星的大小情况我们可以得出这样一个比喻，“深度撞击”撞击“坦普尔一号”彗星就像蚊子冲进一架波音747飞机。撞击器撞击彗核的相对速度是10.2千米/秒，这将使得彗星的速度变化0.0001毫米/秒，使得彗星的近日点减少10米，轨道周期减少数远小于1秒。与此相比，当彗星在2024年通过木星附近时，其近日点将变化为3400万千米。换句话说，“坦普尔一号”彗星因“深度撞击”引起的变化与彗星通过木星相比完全可以忽略。

如何确保撞击器准确击中彗核

撞击器携带能提供25米/秒推进速度的肼推进系统，以推进必要的轨道修正和姿态控制。导航系统使用肼推进器将飞行路径变化控制在1毫米/秒的精确度内。另外，曾在“深空一号”探测器上试验过的自动导航软件也“帮助”撞击器准确执行过任务。“深度撞击”探测器的有关专家认为，错过目标的几率小于1%。

为什么撞击器主要材料为铜

彗星看上去像是一个浓烟滚滚的火球，但实际上它是由冻结的水、岩石和气体物质凝聚成的，其成分不含有铜元素。因此，铜为主要材料的撞击器撞击彗星彗核后不会混淆彗星物质组成，科学家能够更容易地区别检测出彗星成分。

撞击成功后可能会出现什么样的结果

大概会出现6种可能：

（1）按预定推算，在彗核上形成一个足球场那么大的撞击坑，75%的抛射物质降落到彗星表面。这种情况说明彗核是由疏松的、原始的、未受影响的物质组成。

（2）如果彗核是由固态的冰物质构成，撞击后会形成一个普通房间大小的弹坑，50%的抛射物质降落到彗星表面。这种情况说明彗核不是原始的、未受影响的物质组成，彗星在撞击下能很好地保持在一起。

（3）撞击坑直径比预期的更小，坑很深，但产生一个很小的抛射锥角，说明彗星物质太疏松。

（4）若彗核由一些与泡沙岩类似的坚硬多空的岩石组成，则碰撞只能把彗核物质进一步挤压紧密。

（5）假如彗核是由高密度的粉末状物质组成，撞击器可能会“穿星而过”。

（6）彗星在撞击后被冲碎瓦解。

如果撞击不成功会怎样

美国宇航局做了两手准备，如果“深度撞击”没有按预期的计划击中“坦普尔一号”彗星的话，那么它会继续飞行去探测另外6个替代彗星。

这次撞击彗星计划有什么意义

彗星彗核的内部保存了彗星形成和演变过程的重要信息，对于研究彗星乃至整个太阳系的起源和演变都是非常重要的。这次人类亲密“接触”彗星，不仅能首次获取大量彗核碎片样本，为人类探索太阳系起源提供新的线索而且还能为地球避免与小天体相撞提供有用的数据。

幕后故事

时间

“选择美国‘独立日’是噱头”

“深度撞击”计划从酝酿到今天，经过了近30年时间。为了保证计划成功，科学家对于计划的每一个组成部分都进行了精心挑选。比如撞击器的重量就几经增减，多一分则可能使预算超支，少一分则可能降低撞击威力；撞击对象“坦普尔1号”直径6公里，个头大，“靶子”也大，而且算是彗星中“循规蹈矩”的一员，很容易被预测到将要出现的位置。最重要的是，它自转速度慢，可以保证千辛万苦撞出来的撞击坑不会在短时间内转到人类观测不到的彗星另一面去。

约曼斯博士向记者透露，其实，在7月4日美国“独立日”这一天进行撞击，也是经过“深度撞击”计划小组精心选择的说白了，这是美国宇航局搞的一个“噱头”。

“根据我们的计算，‘坦普尔1号’将在7月5日这一天来到它的近日点，也就是它自身轨道上离太阳最近的位置按照‘深度撞击’计划的要求，我们必须选择彗星离太阳和地球都比较近的时候进行撞击。因此，只要是在7月5日前后一到两周时间里，任何一个日子都可以是理想的撞击时间。大家一琢磨，不如选7月4日‘独立日’，听起来不是更酷吗？”

动机

“哈雷彗星激起科学家好奇心”

根据预测，撞击器一旦击中彗核，将产生一个不下30米深、足球场大小的撞击坑。然而，如果彗核比预计的要坚硬，撞击器打出的坑洞不大，喷射出来的彗核物质较少，人们盼望的“太空焰火”的绚丽景象也将难以出现。

不过约曼斯博士表示，对于撞击坑大小的猜测，是建立在科学家目前对于彗核物质构成判断上的。不同的撞击坑形成过程，将为天文学家提供颠覆性的崭新认识。所以，“深度撞击”科研小组成员已经做好心理准备，迎接各种意料之外的撞击结果。

“‘深度撞击’计划的目的，不是为了证明我们固有的观念，而是为了挑战神秘的未知。要知道在此之前很长一段时间，天文学家都相信，彗星就是一颗颗裹着灰尘的肮脏大冰球。1978年，科学家艾伦·德拉米尔和美国国家光学天文台的迈克·贝尔顿无意中发现，著名的哈雷彗星是个不折不扣的‘煤球小子’，彗核外壳比煤还要黑。这激起了科学家研究彗星物质构成的好奇心，‘深度撞击’计划由此诞生。”

“根据我们目前的推测，‘坦普尔1号’应该是一颗结构疏松、重力小、易碎的彗星。因此我们判断，应该可以撞出一个100米直径的坑洞来。不过，如果这颗彗星是一个坚硬的大冰球，那么坑洞形成的时间会远远短于目前猜测的200秒，撞击坑的尺寸会比较小、但是更深，也会有更多的喷射物脱离彗星。不排除还有第三种可能性，那就是‘坦普尔1号’的内部物质像聚苯乙烯泡沫塑料一样松软，那么几乎不会造成什么坑洞也几乎没有什么喷射物”

“所以说，不同的撞击结果，可以为我们提供不同的认识。‘深度撞击’计划的目标，就是为了研究彗星的内部构成‘坦普尔1号’到底是一个坚硬的大冰球、层层包裹的‘大洋葱’、外壳坚硬的‘空心汤团’、还是一块不堪一击的‘鸡蛋布丁’？通过摄像器材，我们可以了解到它的外部形态；通过撞击，我们可以研究它的内部构成。不管获得什么我们都会为崭新的发现欢呼雀跃深度撞击’计划最迷人的地方在于，我们真的不知道将要面临怎样的结果，

撞击

“像一只蚊子冲进客机”

此次“深度撞击”行动和美国曾经拍摄的一部电影《深度撞击》同名，如果看过当年的影片，也许人们会担心一个探测器去撞击彗星，会不会对地球造成不利影响？撞击的碎片万一飞到地球上，可怎么办？

事实上，科学家已经对此进行了严密的考察和计算。“坦普尔1号”是一颗运行轨迹不可能威胁到地球的彗星经过估算，撞击会使彗星的速度每秒钟增加万分之一毫米，但这也只是使它原来5年半的轨道运行周期减少1秒而已而且撞击发生时，“坦普尔1号”彗星远在地球1.32亿公里以外，它的碎片也不可能撞上地球，

对于撞击产生的影响，约曼斯博士形象地比喻说：“从科学角度来看，这一撞击就好比让一只蚊子冲进一架波音767客机，完全不会影响到彗星本身的运行轨，

未来

“小天体的威胁真实存在”

约曼斯博士在接受采访时也坦言，小天体对于地球和人类构成的威胁不容忽视。不过他一再强调，“深度撞击”计划与“小天体威胁论”毫无关系，科学家研究彗星的物质构成，绝对不是为了将来能够将它们炸飞做准备，

“电影《深度撞击》中的场景，对于我们大多数人来说，仍然是科幻影片中的‘胡思乱想’。不过，小天体的威胁真实存在。从几百万年的漫长时间来看，人类死于彗星或小行星撞地球的几率，与在飞机坠毁事故中丧生的几率是一样的！”

“根据估计，从1998年到2008年之间，大约会有2000个直径在1公里以上的小行星和彗星靠近地球，一旦与地球相撞，足以造成全球性的影响但此次‘深度撞击’计划的目的，仅仅是在于了解彗核的内部物质构成，以此帮助人类了解太阳系形成初期的物质形态，而不是为了对可以导致彗星偏离轨道或者直接将其摧毁的方法进行实验

失去联络

美国宇航局（NASA）的“深度撞击”号探测器如今有了大麻烦。这架探测器在8月11日至8月14日期间与地球失去了联络。该项目主要负责人、马里兰大学学院市分校的Michael A’Hearn表示，当前的指令是让“深度撞击”号探测器处于休眠状态，或者说安全模式，然而这种尝试并没有成功，该探测器现在处于失控状态。当“深度撞击”号探测器的任务延展为观测彗星以及拥有系外行星的恒星后，研究人员将这项任务重新命名为Epoxi。

工程师已经追踪到问题的根源在于重置探测器计算机遇到的一个软件通讯的小故障。他们现在正想方设法使“深度撞击”号探测器重新恢复运行。

研究人员正试图与探测器进行通讯，但他们必须首先搞清“深度撞击”号探测器如今最有可能在什么方向，以及是否要向探测器的高增益天线或低增益天线发送信号。

项目科学家正在争分夺秒地展开工作，这是因为“深度撞击”号探测器的电池完全依赖于太阳能板提供的能量如果探测器上的太阳能板恰好指向一个能够接收到部分阳光的方向，则电池还可以持续工作几个月；然而一旦太阳能板指向一个远离太阳的方向，电池可能在几天内便宣告“死亡”。A’Hearn指出，如果电池不再工作，“深度撞击”号探测器便再也“活不成了”。

A’Hearn表示，这次事故造成的一个重大伤亡便是科学家没有收到任何由探测器发回的有关ISON彗星的图像——“深度撞击”号探测器原计划于8月造访该彗星。在投入太阳的怀抱之前，这颗冰冻的太空岩石原本会于秋季在太阳系内侧上演一场精彩的表演。

“深度撞击”号探测器于2005年1月12日发生升空。这项史无前例的“炮轰”彗星计划始于1999年11月1日，在2005年7月4日撞击彗星之前，“深度撞击”号走过了4.31亿公里的漫长太空之旅，终于迎来了与坦普尔1号“亲密接触”的激动人心时刻。

撞击器击中彗星的彗核后，会在其表面轰出“弹坑”，使其内部物质暴露出来供研究。据预测，撞击会造成彗核表面的冰雪、尘埃等溅起，好比在太空中放出一个大“焰火”。

科学家们认为，彗核中含有太阳系初生时遗留的物质，希望借助此次撞击对太阳系诞生的过程有更多了解NASA专家表示，当年的这次撞击不会改变彗星的轨道，也不会对地球构成危险，

深度撞击”号彻底失联 任务宣告终止

在与地球失去联系一个多月后，美国航天局20日宣布，被称为“彗星猎手”的“深度撞击”探测器已经“死亡”。项目科学家说，他们“为失去一位老朋友而悲伤”。

在辉煌的8年多太空旅程中，“深度撞击”史无前例地飞近并释放撞击器击中一颗彗星，还飞近另两颗彗星近距离拍摄，此外还观察了6颗恒星，向地球发回约50万幅照片。“深度撞击”一生飞行75．8亿公里，成为历史上飞得最远的彗星探测器。

自上月8日突然失去联系后，项目科学家多次尝试激活该探测器上的系统，但均以失败告终。因此，项目小组不得不宣布，由于无法联系上“深度撞击”，该彗星探测项目宣告结束。

项目首席科学家、马里兰大学天文学家迈克尔·埃亨在一份声明中说：“我为因功能故障而失去‘深度撞击’感到悲伤，但同时‘深度撞击’项目为我们加深对彗星的了解作出许多贡献，我为此感到十分自豪。”

美国航天局表示，目前还不清楚“深度撞击”失去联系的原因，但项目小组怀疑，该探测器电脑软件出现问题影响了定位系统，从而导致与地球的通信中断，并使得太阳能电池板方向指向错误，最终探测器失去电力其内部包括电池与推进系统等全被“冻死”，

“深度撞击”2005年1月发射升空，当年7月，完成了人造航天器和彗星的“第一次亲密接触”，也使人类首次得以窥见彗星内部的物质。

2010年，“深度撞击”飞近另一颗彗星哈特利2号，并进行近距离拍摄。今年，该探测器还拍摄了将于11月底从太阳附近掠过的ISON彗星。由于通信中断项目科学家还没有接收到任何关于ISON彗星的图像，