乔托号

乔托号
	Artist's concept of Giotto
所属组织	欧洲太空总署
任务类型	飞掠
掠过时间	1986年3月14日(哈雷彗星)，1992年7月10日(葛里格-斯克杰利厄普彗星)
环绕对象	哈雷彗星、葛里格-斯克杰利厄普彗星、地球
发射时间	1985年7月2日
发射手段	亚利安一号运载火箭
任务时长	1992年7月23日
COSPAR ID	1985-056A
SATCAT no.	15875
官方网站	Official site
质量	582.7 kg
功耗	196 W
轨道参数
近拱点	596 km (Halley), 200 km (Grigg-Skjellerup)

乔托号（Giotto）是一艘欧洲太空总署所发射的太空船，主要任务是探测哈雷彗星。乔托号于1986年3月13日成功以596公里的距离通过哈雷彗星的核心。乔托号是为了纪念意大利画家乔托·迪·邦多纳而命名的，他曾在1301年观测过哈雷彗星，并视为伯利恒之星。

任务

美国原本也打算与乔托号一起发射卫星来探测哈雷彗星，但是后来因为美国太空总署的预算遭到删减而取消这次计划。后来美国太空总署计划使用低轨道上的航天飞机来搭载观测仪器，但是因为挑战者号在1986年1月发生挑战者号航天飞机灾难而取消。

所以后来计划由5个卫星来联合探测哈雷彗星，包括乔托号、苏联的维加一号（Vega 1）及维加二号（Vega 2）、日本的彗星号及先锋号。在这个计划中，日本的2颗卫星与美国在1978年发射升空的国际彗星探险者号（International Cometary Explorer）从远距离来观测彗星。苏联的织女一号及织女二号则负责定位彗核的位置，并传回相关数据，让乔托号可以近距离的观测彗核。因为乔托号非常接近彗核，所以欧洲太空总署认为它将会遭受高速彗星粒子的破坏。这次探测哈雷彗星的卫星组合也被称为哈雷舰队。

探测

亚利安一号运载火箭在1985年6月2日从法属圭亚那库互（Kourou）圭亚那太空中心将乔托号发射升空，而位在德国达姆施塔特的欧洲太空控制中心（European Space Operations）负责操控这颗卫星。

接近哈雷彗星

苏联的织女一号在1986年3月4号开始将彗星的照片传回地球，并在3月6日首次观测到哈雷彗星的彗核。而织女二号也紧接在3月9日飞过哈雷彗星。

乔托号在1986年3月14日成功以600公里的距离通过彗核附近，并在小型彗星粒子的撞击之下幸存下来。其中一次撞击让乔托号的转动轴发生偏移，所以它的天线无法指向地球，并毁坏了部分仪器。在32分钟的调整后，乔托号继续收集有关哈雷彗星的资料。

彗星粒子另一次撞击乔托号则破坏了彩色相机，不过是发生在乔托号近距离通过彗核，并传回照片之后。

第一次飞掠地球

乔托号的轨道后来为了可以飞掠地球而受到修正，卫星上的仪器则在1986年3月15日世界协调时02:00关闭。

接近葛里格-斯克杰利厄普彗星

乔托号在1990年7月2日再度运作，并借着地球的引力弹弓接近下一个探测目标。乔托号在1992年7月10日接近葛里格-斯克杰利厄普彗星（Comet Grigg-Skjellerup），距离仅有200公里。卫星上的仪器则在1992年7月23日再度关闭。

第二次飞掠地球

乔托号在1999年第二次飞掠地球，不过这次并没有让卫星上的机器再度运作。

发现

科学家从乔托号拍摄的照片得知，哈雷彗星的彗核形状类似花生，长15公里，宽7至10公里。彗核只有10%的表面有地质活动，且至少有3个喷射孔位在面向阳光的那一面。经过分析后得知哈雷彗星约在15亿年前形成，所以挥发性的物质（主要是冰）已经凝结成星际彗星粒子。

经过乔托号的探测，得知哈雷彗星喷射出的物质中有80%是水、10%一氧化碳、2.5%甲烷与氨的混合物，其他则是烃、铁及钠。每秒从哈雷彗星喷射出的物质大约有3公吨^[1]，分别从7个喷射孔喷发出来，并导致彗星在运行时会晃动^[2]。

乔托号也发现哈雷彗星的彗核比煤炭还黑，表示它被一层厚实的尘埃所覆盖^[2]。彗核的表面相当粗糙且多孔，整体的密度约0.3公克/立方公分^[2]，沙加迪夫小组估计值则是0.6公克/立方公分^[3] ，不过S. J. Peale则认为所有的估计都存在着错误^[4]。

由哈雷彗星喷射出的物质大约只有香烟烟雾粒子般大，质量从10⁻²⁰ kg^[1] 到40x10⁻⁵ kg。虽然科学家无法测量撞击乔托号并让它发生偏移的粒子大小，不过从它造成的影响来看^[1]，估计它的重量介于0.1至1公克之间^[2]。

成就

乔托号是历史上距离哈雷彗��最近的探测器。
乔托号是历史上首次拍摄到彗核照片的探测器。
乔托号是历史上首艘近距离接触两颗彗星的探测器。
乔托号是历史上从冬眠模式再重新启动的探测器。

注释

^ ^1.0 ^1.1 ^1.2 J. A. M. McDonnell; et al. Dust density and mass distribution near comet Halley from Giotto observations. Nature. May 15, 1986, 321: 338–341 [2009-02-22]. doi:10.1038/321338a0.
^ ^2.0 ^2.1 ^2.2 ^2.3 ESA Science & Technology: Halley. ESA. 2006-03-10 [2009-02-22]. （原始内容存档于2011-08-20）.
^ RZ Sagdeev; PE Elyasberg; VI Moroz. Is the nucleus of Comet Halley a low density body?. AA(AN SSSR, Institut Kosmicheskikh Issledovanii, Moscow, USSR), AB(AN SSSR, Institut Kosmicheskikh Issledovanii, Moscow, USSR), AC(AN SSSR, Institut Kosmicheskikh Issledovanii, Moscow, USSR). 1988 [2007-05-15]. （原始内容存档于2019-03-23）.
^ S. J. Peale. On the density of Halley's comet. Icarus. November 1989, 82 (1): 36–49. doi:10.1016/0019-1035(89)90021-3.

参看

哈雷舰队

参考资料

[mcd-1] 1.0 ^1.1 ^1.2 J. A. M. McDonnell; et al. Dust density and mass distribution near comet Halley from Giotto observations. Nature. May 15, 1986, 321: 338–341 [2009-02-22]. doi:10.1038/321338a0.

[esa-2] 2.0 ^2.1 ^2.2 ^2.3 ESA Science & Technology: Halley. ESA. 2006-03-10 [2009-02-22]. （原始内容存档于2011-08-20）.

[density-3] RZ Sagdeev; PE Elyasberg; VI Moroz. Is the nucleus of Comet Halley a low density body?. AA(AN SSSR, Institut Kosmicheskikh Issledovanii, Moscow, USSR), AB(AN SSSR, Institut Kosmicheskikh Issledovanii, Moscow, USSR), AC(AN SSSR, Institut Kosmicheskikh Issledovanii, Moscow, USSR). 1988 [2007-05-15]. （原始内容存档于2019-03-23）.

[Peale-4] S. J. Peale. On the density of Halley's comet. Icarus. November 1989, 82 (1): 36–49. doi:10.1016/0019-1035(89)90021-3.

[1]