喬托號

喬托號（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。喬托號於1986年3月13日成功以596公里的距離通過哈雷彗星的核心。喬托號是為了紀念義大利畫家喬托·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托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畫。後來美國太空總署計畫使用低軌道上的太空梭來搭載觀測儀器，但是因為挑戰者號在1986年1月發生挑戰者號太空梭災難而取消。

所以後來計劃由5個衛星來聯合探測哈雷彗星，包括喬托號、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。在這個計畫中，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，讓喬托號可以近距離的觀測彗核。因為喬托號非常接近彗核，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）蓋亞那太空中心將喬托號發射升空，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。

喬托號在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。其中一次撞擊讓喬托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，喬托號繼續收集有關哈雷彗星的資料。

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

 第一次飛掠地球 
喬托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 
喬托號在1990年7月2日再度運作，並藉著地球的引力彈弓接近下一個探測目標。喬托號在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 
喬托號在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 
科學家從喬托號拍攝的照片得知，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。

經過喬托號的探測，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，分別從7個噴射孔噴發出來，並導致彗星在運行時會晃動。

喬托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。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，沙加迪夫小組估計值則是0.6公克/立方公分 ，不過S. J. Peale則認為所有的估計都存在著錯誤。

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 到40x10−5 kg。雖然科學家無法測量撞擊喬托號並讓它發生偏移的粒子大小，不過從它造成的影響來看，估計它的重量介於0.1至1公克之間。

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

 注釋 

 參看 
 哈雷艦隊

 參考資料 

 Interview with the mission's Deputy Project Scientistby NASA's Solar System Exploration
 Nature 1986 about Giotto mission
 Giotto di Bondone's 'Adoration of the Magi' painting that includes his rendition of Halley's Comet

G
G