NASA于1999年发射的星尘号彗星探测器任务,旨在通过气凝胶尘埃捕获装置采集威尔特二号彗星的尘埃样本。该彗星因木星引力作用从外太阳系长周期轨道转变为短周期彗星轨道,其古老冰核被认为保存着太阳系形成初期的原始物质。
探测器采用小型化设计,搭载深空通信小型天线和高速返回舱隔热技术。2004年飞越彗星时,气凝胶收集器以每秒百万粒子密度捕获彗发物质,并在2006年通过返回舱将样本送回地球。样本分析发现高温矿物颗粒如橄榄石,以及黄铜矿晶体,后者需液态水环境形成,挑战了彗星纯冰核的传统认知。
科学家通过同位素分析区分前太阳系颗粒与内太阳系物质,发现彗星尘埃中既有前代恒星残留物,也有太阳系早期物质交换的痕迹。研究还揭示彗星曾经历撞击融化事件,部分成分并非原始保存。星尘号后续转向观测坦普尔一号彗星撞击坑,为太阳系演化研究提供新数据。
气凝胶技术作为关键创新,成功捕获6.1公里/秒高速粒子,其超低密度与隔热特性在深空探测中持续发挥作用。样本分析耗时漫长,涉及超净实验室与显微提取工艺,研究结果持续改写彗星形成理论。