2005年初，美國“深度撞擊”(DeepImpact)號宇宙飛船成功發射。如果順利的話，它將於7月4日把彗星Tempel1的彗核表面撞出一個20多米深，足球場那麼大的環形大坑。這個銅制的撞擊艙在瞬間被高溫熔解蒸發將產生節日焰火般的絢麗景象，而撞擊濺射出的大量彗星塵埃和氣體又將使坦普爾一號彗星熠熠生輝，地球上的人們有可能通過小型天文望遠鏡目睹這史無前例的奇異天象。

Tempel 1 彗星

在撞擊過程中，撞擊艙將攜帶照相機衝向彗核，拍下一幅幅精彩照片，直至撞擊前的2秒鐘。宇宙飛船自身也帶有高解析度的相機和紅外分光計等精密觀測設備，在離彗星僅500公里的安全距離近距拍攝撞擊時沖天而起的蘑菇雲，記錄撞擊坑的大小、深度、形狀和內部結構，分析從彗核內部噴射物質的成分，並將觀測到的寶貴圖像和數據傳回地球。

專家估計，這次撞擊任務最後有四種可能的結局。第一種可能性是沒有擊中彗核，其原因是這次撞擊難度相當大，因為宇宙飛船“炮彈”和彗星都在以宇宙速度飛快地運動，而且運動路線並不在同一條直線上，這就好比騎在飛快賓士的馬匹上，想用箭射中展翅飛翔的老鷹，難度很大；

第二種可能是雖然擊中彗核，但由於彗核比預計的堅硬，所打出的撞擊坑並不大，濺射出的物質也較少，彗星增亮不明顯；

第三種可能是撞擊時爆炸所產生的深坑不下30米深，一個足球場那麼大。撞擊瞬間被高溫熔化蒸發的物質產生節日焰火般的絢麗景象，所濺射出的大量塵埃氣體物質使坦普爾一號彗星熠熠生輝，並持續幾天乃至幾個星期之久；

第四種可能是這顆彗星的彗核相當鬆散，在激烈的炮轟中分崩離析，變成幾顆彗核，甚至全部瓦解。

6月26日∼7月9日，坦普爾一號彗星天黑後將出現在南方星空，位於木星和處女座角宿一附近。每夜最佳的觀測時間從天剛開始全黑到全黑後兩小時。撞擊前彗星的亮度約為11等星，撞擊後亮度有可能增強幾十倍，變成一顆7等星。

在撞擊前的二十四小時，撞擊器起初會是自由飛行兩小時。接著，它的自動導航系統便會啟動。經過多次方向調整後，最後它將把彗星Tempel 1撞出一個大坑。

深度撞擊任務是美國國家航空暨太空總署(NASA)的一個彗星探測計劃。內容是以太空船把彗星的表面炸開，以研究彗星內層的物質，希望藉以了解太陽系的形成。Tempel 1彗星距離地球超過1.32億公里。由於彗星的冰凍內核含有宇宙形成時的原始材料，所以它們是科學家們的研究焦點。

科學家們希望可以深入彗星的內部進行分析及研究，是次研究將有助於人們瞭解太陽系形成早期的狀況 。

圖1

圖1：撞擊彗星模擬圖片
Picture Credit: NASA/Pat Rawlings

圖2

圖2：Delta 2火箭

2005年1月12日1847GMT，Delta 2火箭從卡納維爾角(Cape Canaveral)空軍基地發射升空，火箭的頂端載有一艘太空船，名為「深度撞擊」(Deep Impact)，需要以10km/s的速度追上Temple 1。六個月後，這艘的太空船將在7月4日與Tempel 1彗星相遇。屆時，太空船將會發射一枚重372kg的投擲物，在彗星的表面炸出一個洞。所發出的能量相等於4.5噸TNT炸藥同時爆炸。母船則會在500公里外收集照片及數據。該投擲物有約一個洗衣機的大小，由銅製成。選擇銅製是因為科學家相信彗中不會天然形成銅。

這次撞擊被選擇發生在彗星朝向太陽的一面。電腦模擬後顯示任務的成功機率超過99.9% 。

圖3

圖4

圖3及圖4：預定任務時間表

這個撞擊計劃將於7月4日香港時間7月4日13:52發生，“深度撞擊”號探測器將於7月3日追及彗星，接著探測器便向彗星發出一枚銅制的撞擊艙以3.7萬公里/小時的速度撞擊彗星的彗核，在彗核表面撞出一個深20多米環形大坑，探測器將與目標保持一段安全距離並拍攝和記錄整個撞擊的狀況。此時，撞擊艙將被高溫熔解放出耀眼的光芒，而撞擊會令彗星濺射出大量彗星塵埃和氣體，彗星塵埃雲逐漸膨脹使10等的彗星增亮為6等，造成壯觀的太空火焰。我們在地上將可以以小型望遠鏡指向室女座附近觀測到這次人造的天文奇觀。另外，各國都會對撞擊進行觀測，連哈勃、斯皮策 和錢德拉太空望遠鏡，在撞擊過程會鎖定 Tempel 1彗星進行觀測。以 重多方面收集觀測的資料。

科學家們強調，他們無法確定撞擊會產生的後果，只可以推算出這撞擊產生的能量相當於4.5噸TNT炸藥同時爆炸，將會在彗星表面撞出一個約足球場那麼大、14層樓深的環形大坑，不過相信撞擊並不足以摧毀彗星，亦不會影響到彗星原來的運行軌道。

資料搜集及撰寫：高子翔

撞擊結果:

撞擊器於7月3日成功分離母船「深度撞擊」號，於香港時間7月4日下午約2時成功撞擊坦普爾1號彗星，撞擊器於撞擊前3.7秒傳送最後一張圖片給地球，而母船繼續拍攝相片。約13分鐘後，張開了「塵埃保護罩」，防止爆發出來的塵埃影響母船，但此時，母船的天線仍對著地球，不停把剛才拍攝的資料傳回地球。約20分鐘後，會再重新觀看彗星，大約在香港時間下午4時，美國太空總署會招開記者招待會，講解是次撞擊結果。

撞擊時現場直播情況
Picture Credit: NASA TV/Spaceflight Now

撞擊前一小時拍攝的圖像
Picture Credit: NASA TV/Spaceflight Now

撞擊前的影像
Picture Credit: NASA TV/Spaceflight Now

利用中解像度攝影機拍攝的圖片
Picture Credit: NASA TV/Spaceflight Now

飛離彗星後, 母船回望彗星拍攝的圖片
Credit: NASA/JPL-Caltech/UMD

撞擊器撞擊在普坦爾一號彗星後，彗星在宇宙中噴發出大量的冰粒和塵埃。在7月4日的撞擊後12小時，研究員仍未能清楚看到撞擊的坑，因為有大量的氣雲噴發出來。但主要的研究員 Michael A'Hearn 說：「在影像的處理過程已可以預測到撞擊點，撞擊點可讓我們研究彗星的結構和組織。」

在未撞擊之前，深度撞擊隊伍估計撞擊的坑可有一所房子至一個足球場那麼大。如果我們排除大氣層的影響，撞擊器在地球的固體表面可產生100尺闊的坑，產生4.5噸TNT炸藥的能量。在坦普爾一號彗星產生的能量將會相約，科學家們相信，在彗星表面的坑比在地球固定的表面會更大。

Brown University 的隕石專家及深度撞擊的成員之一的 Pete Schultz 說：「主要原因是宇宙中的引力不同，沒有東西阻著撞擊器前進，它繼續向前以原來的速度向前撞。密度和低重力，兩者都可讓撞擊的坑更大。我不相信它只有一所房子那麼大，它應該會更大。」

哈勃望遠鏡拍攝到的影像
Credit: NASA/ESA/P.Feldman (Johns Hopkins University), and H.Weaver (Johns Hopkins University Applied Physics Lab.)

哈勃望遠鏡和歐洲太空總署等等都拍攝到很多不同的相片。上圖為哈勃望遠鏡拍攝的相片。

歐洲太空總署利用不同的望遠鏡拍攝到一些不同的相片，而其 XMM-Netwon 利用藍光及紫外光頻道的儀器清楚看到那是屬於水份子的影像。

撞擊後1.5小時，OH (水份子的成份) 的光度增強五倍。撞擊後4.5小時，紫外光的光度再次減弱，證明高峰期開始過去。下圖上方三幅圖為藍光，下圖下方三幅圖為紫外光圖。

XMM-Newton 望遠鏡見證彗核中水份子在的存在
Image credit: ESA/MSSL/Optical Monitor team. Image by Charo Gonzales and Pedro Rodriguez, ESAC (Spain)

更新撞擊圖片及資料: 蔡錦滔