把彗星当“顺风车”，实现星际往返旅行？

【Romy博士原创】

《基于彗星作为人造探测器载具的超深空探测的设想》

太阳系的八大行星在间隔稳定的各自轨道上公转，只有彗星提供了串接它们、甚至更远深空的轨道，彗星像一辆公交车一样行驶于各站点。

（图1：彗星串接多行星的特殊公转轨道。来源：WIKI）

那是不是可以让人类航天器搭载彗星这辆公交车，实现太阳系内、甚至如美国旅行者号一样的“超节能”超深空探测？

利用彗星的公转周期性、以其作为运载工具让人类探测器搭顺风车实现超深空探测，而不是仅靠探测器自身能源一路远航（或再返回），因为这样燃料很难满足。

选择一个公转周期比较短的彗星（比如周期仅几年的彗星)， 在与地球轨道交汇时，从地球发射探测器，着陆在彗星上的一个合适的岩石上(类似欧洲航天局前几年做的：2014年，欧洲成功执行罗塞塔探测任务，首次实现彗星表面着陆)，随后再搭载此彗星遨游宇宙。

（图2&3：2014年，欧洲成功执行罗塞塔探测任务，首次实现彗星表面着陆。来源：ESA）

这颗岩石的选择原则大体包括以下两点：

一、岩石选择：体积较大，质量大惯性大，不易被抛离彗星轨道，且有利于探测器着陆，质地应坚硬，利于钻井固定探测器（抵御岩石旋转时的离心力、沿途可能的碰撞/振动等）；

二、位置选择：所选择岩石位于稀疏区域，避免相互碰撞，并避开尘埃密集区域（不利于着陆，不利于通信，不利于观测，且污染探测器），可能选择彗核。

途中根据天体轨道计算自动选择在合适的时机多次开机观测。在离地球较近时可以直接、或通过其他天体轨道探测器（国际合作）中继传输探测数据。远离后不再传输数据，待彗星下次重返地球轨道时启动返航，从而获取到沿途记录的所有数据。

当然，途中可能因为各种原因失去返航能力，则设计类似飞机黑匣子预案，对数据存储器设计坚硬保护，设计主动定位能力，再从地球发射机器人探测器接回数据存储器。

或者，不需将黑匣子取回，而是在离其较近的距离完成数据无线传送即可，这样可最大化避免失败风险。

（图4：2015年1月，罗塞塔飞船拍摄的67P彗星彗核喷气现象）

本探测设想的科学意义和目标显著，至少包括五方面：

一、通过一路跟踪彗星，原位观测彗星在整个轨道上的演变，且彗星保留了太阳系形成早期的原始物质，有利于获得最原始数据；

二、通过彗星的轨道一路观测所经历的其他天体；

三、彗星作为地球生命、水、有机物来源的假说，对地球生命起源这一重大问题得到验证或更深入理解；

四、脱离彗星的小天体撞击地球，是地球未来生命灭绝的重大风险，可为此提供意想不到的数据（与近期中国宣布的小行星撞击地球防御计划不谋而合）。

五、通过此探测积累技术，可将彗星作为将来的超深空探测的成熟运载工具（设想，下次中国发射自己的旅行者号，先搭彗星顺风车到海王星，然后脱离，再启动自己的能源来继续星际旅行）。

作为此科学探测设想的类似计划，可选择其他有着明确运转周期的合适小行星，在其上着陆探测器，一路观测其所处的空间环境。也即，不是抵近观测小行星，而是直接着陆小行星，随其一路运转。只不过，失去了彗星的“公交车”性质。

综上，彗星可以引起作为深空探测的天然顺风车的关注，探讨作为中国中远期航天探测计划的一部分，尤其可促成与已有彗星着陆经验的欧洲航天局合作。

（先和刘慈欣联系一下，以此为题材写个科幻小说:)）

（Romy博士原创 2022.04.27）