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文 ◎ 方洪
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说起伟大的太空项目,可能人们首先会想到阿波罗登月。毫无疑问,阿波罗登月确实是人类太空史上的重大里程碑。不过呢,月球毕竟还是属于地-月系(由地球和月亮构成的行星系统),也就是说,“登月”其实还是没有真正离开我们地球的“统治”范围。今天,就让我们专注于世界各国对地球之外的其他太阳系行星的太空探测历程。
自从一九六二年美国启动水手2号金星探测计划以来,全世界已有几十艘太空船飞往其他行星进行探测。那么,在这些太空计划中,哪些项目是最成功的呢?其实我们很难列出一个名单,来告诉人们哪些计划成功了,哪些项目不那么理想。
但是,我们或许可以悉数一下那些在太空事业中,给人们留下深刻印象的计划。
人类太空使者--旅行者号太空船
无论是科学贡献,还是公众效应,美国的两艘“旅行者”太空船都可以说是傲视群雄。它们当初的使命是研究太阳系的外层天体,如今它们不仅出色的完成了任务,还将在不久的将来成为率先飞出太阳系的人造飞船。
“旅行者1号”。(NASA)
一九七七年九月升空的“旅行者1号”是目前飞得最远的飞行器。经过三十年的遨游,它超越了太阳系所有天体运行轨道,越过了太阳圈,并继续向太阳系边缘和外太空挺进。它的孪生兄弟“旅行者2号”的发射时间要晚一个月。虽然它永远也赶不上“旅行者1号”,但是同“旅行者1号”一样,它也将飞出太阳系,成为真正的星际漫游者。值得一提的是,“旅行者2号”是迄今为止唯一从近距离拍摄天王星和海王星的人造飞行器。
两艘“旅行者号”飞船在数十年间为研究人员传送了大量珍贵的图像和数据,为人类了解太阳系外层面貌提供了第一手资料。时至今日,它们仍然在向地球传送讯息。不过由于距离太远,从“旅行者1号”发出的电波要经过十几个小时才能到达地球。
火星先驱--维京1、2号太空船
维京计划或许不像旅行者计划那样富于进取心,但它却是人类首次系统地完成对火星的实地探测。
维京计划的主角是“维京1号”和“维京2号”太空船。这两艘太空船分别于一九七五年八月和九月发射升空;太空船包括轨道器和着陆器两部份。在进入环绕火星飞行的轨道后,轨道器和着陆器分离。随后着陆器成功降落在火星表面,开始实地考察;而轨道器继续围绕火星飞行、观测。
维京着陆器向地球上的控制中心发回的图像,是人类首次在火星表面完成的实地拍摄。同时,着陆器还研究了火星的土壤,并试图从中寻找可能的生命迹象。不过,科学家并没有从维京号的资料中发现有关生命的线索。
维京着陆器在火星表面的活动持续到八十年代初。后来因为燃料泄漏和其他技术故障而不得不终止。
木星侦察兵--伽利略飞船
“伽利略飞船”飞越木星(前方)卫星(左方)。(法新社)
木星卫星欧罗巴内部结构。科学家相信其表面以下为海洋(蓝色区层)。(法新社/NASA)
一九八九年发射的伽利略飞船并不是第一艘飞掠木星的人造飞行器(前面还有先锋号和旅行者号飞船)。但是,它却是最先进入木星轨道,并环绕这个太阳系最大的行星飞行的航天器。因为飞得近,“伽利略”飞船有机会对木星进行长期、精细的研究。
伽利略飞船释放了一枚小型探测器,进入木星大气搜集数据。飞船的主体轨道器对木星的卫星“欧罗巴”进行了研究,发现在“欧罗巴”的表面以下,有一个巨大的由水构成的海洋。从此,“欧罗巴”成了科学家们寻找外星生命的主要目标之一。
二零零三年九月廿一日,地面控制人员启动了伽利略飞船的内部程序,使飞船坠入木星大气销毁,终结了它十四年探测木星的使命。
土星观察眼--卡西尼-惠更斯飞船
卡西尼-惠更斯是美国太空总署与欧洲航天局合作的产物。它观察的目标,就是被喻为太阳系最美丽的行星(地球除外)--土星。
左图:二零零四年七月一日,卡西尼-惠更斯成功进入土星轨道,NASA科学家击掌相庆。 右图:奇妙的土星光环。(法新社)
从二零零四年七月一日起,卡西尼-惠更斯开始环绕土星飞行。这期间飞船对土星和它的光环进行了长期的观察,并发回了大量高清晰度图片。
与其他飞船类似,卡西尼-惠更斯也释放了一个着陆器。不过卡西尼-惠更斯的着陆器并不是降落到土星,而是土星的卫星--土卫二
(Enceladus)。着陆器在土卫二发现了水蒸气,这样一来,科学家们相信土卫二很可能具备存在生命的条件。
金星探险家--麦哲伦飞船、威内拉9探测器
“麦哲伦飞船”是由亚特兰蒂斯号航天飞机送入太空的。(NASA)
金星表面的环境十分恶劣,金星表面炎热无比,大气中有大量的硫化物,很难相信那里可能存在任何生机。浓稠的大气几乎完全遮蔽了阳光,也给观测带来了困难。不过,麦哲伦的雷达具有透视功能,它绘出了迄今最详细的金星表面地图--覆盖了百分之九十八的金星表面。除了表面地形,麦哲伦飞船还探测了金星的重力分布。
科学家们分析了麦哲伦飞船提供的资料后认为,大约在五亿年前,金星表面曾经有过一次大规模的火山爆发,这次爆发重新塑造了金星表面。在探测任务基本结束后,麦哲伦飞船坠了入金星大气。
其实,前苏联的“威内拉9号”探测器才是最早的金星探测器。虽然它没有能够像麦哲伦飞船那样系统的研究金星,但它却是唯一直接登陆金星,并向地球传回图像讯号的太空船。人们从威内拉探测器的图像中,真切的看到了金星那地狱般的自然环境。这一天是一九七五年十月廿二日。
虽然威内拉探测器在金星表面“存活”的时间很短,但是就其“勇气”而言,也足以在最成功的外星探测计划中占有一席之地。
火星两姐妹--精神号、机会号火星车
“精神号”火星车。(法新社)
二零零四年一月四日,当“精神号”在火星着陆的时候,位于加州的美国太空总署喷气动力实验室沸腾了。从那时起,“精神号”和它的孪生姐妹“机会号”(二零零四年一月廿五日着陆火星)便开始了在火星表面的漫游。
“精神号”和“机会号”,就像它们的名字一样,有着非同一般的象征意义。这对于当时刚刚经历了哥伦比亚号惨痛事故的美国航天界来说,无疑是一支强心剂。
这两辆火星车在度过了九十天设计寿命后,仍继续在火星表面考察。它们最令人注目的发现是一系列关于火星在历史上可能存在水的证据。
欧洲的骄傲--火星快车
欧洲航天局的“火星快车”探测器。
虽然火星登陆器“小猎犬”计划以失败告终,但欧洲航天局的另外一个火星探测项目:“火星快车”却是非常成功。
火星快车从二零零三年十二月廿五日起开始环绕火星飞行,期间拍摄了大量高清晰度的火星地表照片。有些照片被科学家认为是火星表面曾经有水源的证据。
实际上,火星快车的工作与美国的“精神号”、“机会号”火星车是相辅相成的。一方在空中,另一方在火星表面,它们提供的讯息使我们对火星的了解有了长足的发展。
挑战万有引力定律--先锋10号、11号
先锋10号在组装中。(NASA)
说先锋10号、11号挑战万有引力定律,并不是说先锋号计划的设计者们有意要拷问万有引力定律。先锋号计划的初衷是研究木星和小行星带,其中先锋10号是第一个穿过小行星带的人造飞行器。同时,先锋号也是第一个飞向太阳系边缘的飞船,不过由于出现了减速,目前它还没有超越太阳圈(heliopause)。
至于对万有引力的挑战,则完全是一个意外的发现。科学家们发现,先锋10号和11号出现了难以解释的减速现象,与依据万有引力定律推算出的速度不同。有的科学家认为,这足以导致改写物理学基本定律,但是较主流的观点仍然坚持最终能够发现不与万有引力定律冲突的解释。
先锋11号还是最先近距离观察土星的人造航天器。
NEAR计划
小行星Eros 。(法新社)
NEAR计划旨在观察、追踪靠近地球的小行星,并发现那些对地球有潜在撞击危险的小天体。二零零一年二月十二日,NEAR计划的一艘飞船成功降落在一个名叫433Eros的小行星上。这也是人类航天器第一次登陆小行星。
如果真的发现对地球具有潜在危险的小行星,NEAR计划所积累的数据和经验,或许可以帮助人类将小天体推离原有轨道,从而避开撞击地球的结果。◇