2014年11月12日，德国达姆施塔特的控制室里，一条延迟了约28分钟的信号抵达屏幕：菲莱着陆器已经触地。掌声刚起，工程师就发现不对劲——用来把自己钉在彗星上的鱼叉没有发射。几分钟后，着陆器又弹了起来。它成了第一个软着陆彗星的人造物体，也成了第一个在彗星上“跳”的着陆器。更反常识的是：这次着陆被宣布成功，但它原计划工作数月，主电池阶段却只撑了约60小时。
为什么一次“成功”只换来两天半？要回答它，得先看看菲莱着陆器面对的是怎样一个世界。
把实验室扔到旋转冰山
菲莱着陆器是欧洲空间局罗塞塔任务携带的小型实验室，重约100公斤，大小像一台洗衣机。你可以把它想象成：把一台洗衣机大小的实验室，从环绕冰山的轨道器上释放，让它自己钉在一块旋转的冰山上，然后开机、拍照、做化学分析。冰山就是彗星67P/丘留莫夫-格拉西缅科，直径约4公里，相当于约40个标准足球场首尾相接。
难处在于引力。67P表面重力约0.0002米/秒²，约为地球的1/50000。一个100公斤的物体在彗星表面受到的引力，大约只相当于地球上两枚回形针的重量。菲莱触地速度约1米/秒，差不多是散步撞上去的速度。正因引力小，它必须靠鱼叉和向下喷气的推进器同时把自己固定住。鱼叉像登山钉，推进器像往下压的一只手。结果鱼叉没有发射，推进器也没有按计划工作，菲莱弹起约1公里高，飞了近两小时才落下，又小弹一次，最终停在名为Abydos的区域。
60小时与28分钟
罗塞塔从发射到抵达67P飞了约10年，路程约64亿公里，相当于绕地球赤道约16万圈。信号单程约28分钟：你从地球发一条指令，要等约28分钟才到达彗星；听到回应，还要再等约28分钟。遥控一辆“彗星车”并不现实，很多动作得靠着陆器自己完成。
菲莱的落点处于阴影中。据估计，每个彗星日（67P自转一周约12.4小时）它只能得到约1.5小时光照，远低于设计预期。它靠初始电池工作约60小时，约两天半，完成首批实验后进入休眠。2015年6月，它曾短暂苏醒并与地球通信；7月9日最后一次联系后，再没有回应。这里的“60小时”指主电池阶段，后来的短暂苏醒另算。
它留下了什么
菲莱用COSAC、PTOLEMY等仪器分析彗星的气体和表面成分，检测到多种有机分子。有机分子是含碳的化合物，不等于生命，也不能直接写成“生命种子”。它还测量了表面温度、硬度和磁环境。彗星像太阳系早期留下的“冷冻剩饭”，保存了约46亿年前的部分配料；观测证实菲莱确实在现场检测到含碳分子，但彗星是否把水和生命原料送到地球，目前尚无定论。
罗塞塔测得67P水蒸气的氘氢比高于地球海水，这提示67P这类彗星可能不是地球水的主要来源。但其他类型的彗星是否曾有贡献，仍需更多观测。把“可能”写成“确定”，会越过证据的边界。
回到那片阴影
菲莱着陆器不是完美成功：它弹跳、落进阴影、提前休眠。但它完成了第一次彗星软着陆和原位测量，把67P从一个遥远光点变成了有温度、有硬度、有化学气味的世界。下一次彗星着陆要解决的，也许不是飞得更远，而是如何在一个几乎不拉你的世界上，稳稳站住。如果引力小到两枚回形针就能“按住”一台洗衣机，我们该怎样设计下一台着陆器？
延伸阅读
- 欧洲空间局罗塞塔任务专题页：esa.int/rosetta
- NASA罗塞塔任务页面：nasa.gov/rosetta
- 书籍《Comet》，Carl Sagan与Ann Druyan著，1985年