說起歷史上偉大的太空項目,可能人們首先會想到阿波羅登月。毫無疑問,阿波羅登月確實是人類太空史上的重大里程碑。不過呢,月球畢竟還是屬於地-月系(由地球和月亮構成的行星系統),也就是說,「登月」其實還是沒有真正離開我們地球的「統治」範圍。今天,就讓我們專注於世界各國對地球之外的其他太陽系行星的太空探測歷程。
自從1962年美國啟動水手2號金星探測計劃以來,全世界已經有幾十艘太空船飛往其他行星進行探測。那麼,在這些太空計劃中,哪些項目是最成功的呢?其實我們很難列出一個名單,來告訴人們哪些計劃成功了,哪些項目不那麼理想。但是,我們或許可以悉數一下那些在太空事業中,給人們留下深刻印象的計劃。
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「旅行者1號」(NASA) |
人類派往太空的使者——「旅行者」太空船
無論是科學貢獻,還是公眾效應,美國的兩艘「旅行者」太空船都可以說是傲視群雄。它們當初的使命是研究太陽系的外層天體,如今它們不僅出色的完成了任務,還將在不久的將來成為率先飛出太陽系的人造飛船。
1977年9月升空的「旅行者1號」是目前飛得最遠的飛行器。經過三十年的遨遊,它超越了太陽系所有天體運行軌道,越過了太陽圈,並繼續向太陽系邊緣和外太空挺進。它的孿生兄弟「旅行者2號」的發射時間要晚一個月。雖然它永遠也趕不上「旅行者1號」,但是同「旅行者1號」一樣,它也將飛出太陽系,成為真正的星際漫遊者。值得一提的是,「旅行者2號」是迄今為止唯一從近距離拍攝天王星和海王星的人造飛行器。
兩艘「旅行者號」飛船在數十年間為研究人員傳送了大量珍貴的圖像和數據,為人類瞭解太陽系外層面貌提供了第一手資料。時至今日,它們仍然在向地球傳送訊息。不過由於距離太遠,從「旅行者1號」發出的電波要經過十幾個小時才能到達地球。
火星先驅——「維京1號」、「2號」
維京計劃或許不像旅行者計劃那樣富於進取心,但它卻是人類首次系統地完成對火星的實地探測。
維京計劃的主角是「維京1號」和「2號」太空船。這兩艘太空船分別於1975年8月和9月發射升空;太空船包括軌道器和著陸器兩部份。在進入環繞火星飛行的軌道後,軌道器和著陸器分離。隨後著陸器成功降落在火星表面並開始實地考察;而軌道器繼續圍繞火星飛行、觀測。
維京著陸器向地球上的控制中心發回的圖像是人類首次在火星表面完成的實地拍攝。同時,著陸器還研究了火星的土壤,並試圖從中尋找可能的生命跡象。不過,科學家並沒有從維京號的資料中發現有關生命的線索。
維京著陸器在火星表面的活動持續到80年代初。後來因為燃料洩漏和其他技術故障而不得不終止。
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| 小行星Eros (法新社) |
木星偵察兵——「迦利略」飛船
1989年發射的迦利略飛船並不是第一艘飛越木星的人造飛行器(前面還有先鋒號和旅行者號飛船)。但是,它卻是最先進入木星軌道,並環繞這個太陽系最大的行星飛行的航天器。因為飛得近,「迦利略」飛船有機會對木星進行長期、精細的研究。
迦利略飛船釋放了一枚小型探測器進入木星大氣蒐集數據。飛船的主體軌道器對木星的衛星「歐羅巴」進行了研究,發現在「歐羅巴」的表面以下,有一個巨大的由水構成的海洋。從此,「歐羅巴」成了科學家們尋找外星生命的主要目標之一。
2003年9月21日,地面控制人員啟動了迦利略飛船的內部程序,使飛船墜入木星大氣銷毀,終結了它14年探測木星的使命。
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2004年7月1日,卡西尼-惠更斯成功進入土星軌道,NASA科學家擊掌相慶(法新社) |
觀察土星的眼睛——「卡西尼-惠更斯」飛船
卡西尼-惠更斯是美國太空總署與歐洲航天局合作的產物。而它的目標,就是被喻為太陽系最美麗的行星(地球除外)——土星。
從2004年7月1日起,卡西尼-惠更斯開始環繞土星飛行。這期間飛船對土星和它的光環進行了長期的觀察,並發回了大量高清晰度圖片。
與其他飛船類似,卡西尼-惠更斯也釋放了一個著陸器,不過這個著陸器並不是降落到土星,而是土星的衛星——土衛二(Enceladus)。著陸器在土衛二發現了水蒸氣,這樣一來,科學家們相信土衛二很可能具備存在生命的條件。
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木星衛星歐羅巴內部結構。科學家相信其表面以下為海洋(藍色區層)。(法新社/NASA) |
金星探險家——「麥哲倫」飛船和「威內拉9」探測器
金星表面的環境十分惡劣,炎熱無比,大氣中有大量的硫化物,很難相信那裏可能存在任何生機。濃稠的大氣幾乎完全遮蔽了陽光,也給觀測帶來了困難。不過,麥哲倫飛船的雷達具有透視功能,它繪出了迄今最詳細的金星表面地圖——覆蓋了98%的金星表面。除此之外,麥哲倫飛船還探測了金星的重力分佈。
科學家們分析了麥哲倫飛船提供的資料後認為,大約在5億年前,金星表面曾經有過一次大規模的火山爆發,這次爆發重新塑造了金星表面。在探測任務基本結束後,麥哲倫飛船墜入了金星大氣。
其實,前蘇聯的「威內拉9號」探測器才是最早的金星探測器。雖然它沒有能夠像麥哲倫飛船那樣系統的研究金星,但它卻是唯一直接登陸金星,並向地球傳回圖像訊號的太空船。人們從威內拉探測器的圖像中真切的看到了金星那地獄般的自然環境。這一天是1975年10月22日。
雖然威內拉探測器在金星表面「存活」的時間很短,但是就其「勇氣」而言,也足以在最成功的外星探測計劃中佔有一席之地。
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「精神號」火星車(法新社) |
火星兩姐妹——「精神號」 和「機會號」火星車
2004年1月4日,當「精神號」在火星著陸的時候,位於加州的美國太空總署噴氣動力實驗室沸騰了。從那時起,「精神號」和它的孿生姐妹「機會號」(2004年1月25日著陸火星)便開始了在火星表面的漫遊。
「精神號」和「機會號」,就像它們的名字一樣,有著非同一般的象徵意義。這對於當時剛剛經歷了哥倫比亞號慘痛事故的美國航天界來說,無疑是一支強心劑。
這兩輛火星車在度過了90天設計壽命後,仍繼續在火星表面考察。它們最令人注目的發現是一系列關於火星在歷史上可能存在水的證據。
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先鋒10號在組裝中(NASA) |
挑戰萬有引力定律——「先鋒10號」、「11號」
說先鋒10號、11號挑戰萬有引力定律,並不是說先鋒號計劃的設計者們有意要拷問萬有引力定律。先鋒號計劃的初衷是研究木星和小行星帶,其中先鋒10號是第一個穿過小行星帶的人造飛行器。同時,先鋒號也是第一個飛向太陽系邊緣的飛船,不過由於出現了減速,目前它還沒有超越太陽圈(heliopause)。
至於對萬有引力的挑戰,則完全是一個意外的發現。科學家們發現,先鋒10號和11號出現了難以解釋的減速現象,與依據萬有引力定律推算出的速度不同。有的科學家認為這足以導致改寫物理學基本定律,但是較主流的觀點仍然堅持最終能夠發現不與萬有引力定律衝突的解釋。
另外,先鋒11號還是最先近距離觀察土星的人造航天器。
NEAR計劃
NEAR計劃旨在觀察、追蹤靠近地球的小行星,並發現那些對地球有潛在撞擊危險的小天體。2001年2月12日,NEAR計劃的一艘飛船成功降落在一個名叫433Eros的小行星上。毫無疑問,這也是人類航天器第一次登陸小行星。
如果真的發現對地球具有潛在危險的小行星,NEAR計劃所積累的數據和經驗或許可以幫助人類將小天體推離原有軌道,從而避開撞擊地球的結果。◇
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