喬圖號

喬圖號
	Artist's concept of Giotto
所屬組織	歐洲太空總署
任務類型	飛掠
掠過時間	1986年3月14日(哈雷彗星)，1992年7月10日(葛里格-斯克傑利厄普彗星)
環繞對象	哈雷彗星、葛里格-斯克傑利厄普彗星、地球
發射時間	1985年7月2日
發射手段	亞利安一號運載火箭
任務時長	1992年7月23日
COSPAR ID	1985-056A
SATCAT no.	15875
官方網站	Official site
質量	582.7 kg
功耗	196 W
軌道參數
近拱點	596 km (Halley), 200 km (Grigg-Skjellerup)

喬圖號（Giotto）是一艘歐洲太空總署所發射的太空船，主要任務是探測哈雷彗星。喬圖號於1986年3月13日成功以596公里的距離通過哈雷彗星的核心。喬圖號是為了紀念意大利畫家喬圖·迪·邦多納而命名的，他曾在1301年觀測過哈雷彗星，並視為伯利恆之星。

任務

美國原本也打算與喬圖號一起發射衛星來探測哈雷彗星，但是後來因為美國太空總署的預算遭到刪減而取消這次計劃。後來美國太空總署計劃使用低軌道上的穿梭機來搭載觀測儀器，但是因為挑戰者號在1986年1月發生挑戰者號穿梭機災難而取消。

所以後來計劃由5個衛星來聯合探測哈雷彗星，包括喬圖號、蘇聯的維加一號（Vega 1）及維加二號（Vega 2）、日本的彗星號及先鋒號。在這個計劃中，日本的2顆衛星與美國在1978年發射升空的國際彗星探險者號（International Cometary Explorer）從遠距離來觀測彗星。蘇聯的織女一號及織女二號則負責定位彗核的位置，並傳回相關數據，讓喬圖號可以近距離的觀測彗核。因為喬圖號非常接近彗核，所以歐洲太空總署認為它將會遭受高速彗星粒子的破壞。這次探測哈雷彗星的衛星組合也被稱為哈雷艦隊。

探測

亞利安一號運載火箭在1985年6月2日從法屬圭亞那庫互（Kourou）圭亞那太空中心將喬圖號發射升空，而位在德國達姆施塔特的歐洲太空控制中心（European Space Operations）負責操控這顆衛星。

接近哈雷彗星

蘇聯的織女一號在1986年3月4號開始將彗星的照片傳回地球，並在3月6日首次觀測到哈雷彗星的彗核。而織女二號也緊接在3月9日飛過哈雷彗星。

喬圖號在1986年3月14日成功以600公里的距離通過彗核附近，並在小型彗星粒子的撞擊之下倖存下來。其中一次撞擊讓喬圖號的轉動軸發生偏移，所以它的天線無法指向地球，並毀壞了部分儀器。在32分鐘的調整後，喬圖號繼續收集有關哈雷彗星的資料。

彗星粒子另一次撞擊喬圖號則破壞了彩色相機，不過是發生在喬圖號近距離通過彗核，並傳回照片之後。

第一次飛掠地球

喬圖號的軌道後來為了可以飛掠地球而受到修正，衛星上的儀器則在1986年3月15日世界協調時02:00關閉。

接近葛里格-斯克傑利厄普彗星

喬圖號在1990年7月2日再度運作，並藉着地球的引力彈弓接近下一個探測目標。喬圖號在1992年7月10日接近葛里格-斯克傑利厄普彗星（Comet Grigg-Skjellerup），距離僅有200公里。衛星上的儀器則在1992年7月23日再度關閉。

第二次飛掠地球

喬圖號在1999年第二次飛掠地球，不過這次並沒有讓衛星上的機器再度運作。

發現

科學家從喬圖號拍攝的照片得知，哈雷彗星的彗核形狀類似花生，長15公里，寬7至10公里。彗核只有10%的表面有地質活動，且至少有3個噴射孔位在面向陽光的那一面。經過分析後得知哈雷彗星約在15億年前形成，所以揮發性的物質（主要是冰）已經凝結成星際彗星粒子。

經過喬圖號的探測，得知哈雷彗星噴射出的物質中有80%是水、10%一氧化碳、2.5%甲烷與氨的混合物，其他則是烴、鐵及鈉。每秒從哈雷彗星噴射出的物質大約有3公噸^[1]，分別從7個噴射孔噴發出來，並導致彗星在運行時會晃動^[2]。

喬圖號也發現哈雷彗星的彗核比煤炭還黑，表示它被一層厚實的塵埃所覆蓋^[2]。彗核的表面相當粗糙且多孔，整體的密度約0.3公克/立方公分^[2]，沙加迪夫小組估計值則是0.6公克/立方公分^[3] ，不過S. J. Peale則認為所有的估計都存在着錯誤^[4]。

由哈雷彗星噴射出的物質大約只有香煙煙霧粒子般大，質量從10⁻²⁰ kg^[1] 到40x10⁻⁵ kg。雖然科學家無法測量撞擊喬圖號並讓它發生偏移的粒子大小，不過從它造成的影響來看^[1]，估計它的重量介於0.1至1公克之間^[2]。

成就

喬圖號是歷史上距離哈雷彗星最近的探測器。
喬圖號是歷史上首次拍攝到彗核照片的探測器。
喬圖號是歷史上首艘近距離接觸兩顆彗星的探測器。
喬圖號是歷史上從冬眠模式再重新啟動的探測器。

註釋

^ ^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]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於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.

參看

哈雷艦隊

參考資料

[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]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於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.

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