深空探測
深空探測包括對月球、太陽系九大行星及其衛星、日—地之間環境的探測,為什麼要進行深空探測呢?
人們希望了解人類生命的源泉—太陽,及其對地球的影響;要研究太陽系如何形成、演變及能維持多久;生命如何起源,除地球外,其他星球是否有生命和生命存在的條件,以便有朝一日人類必須移居其他星球;研究利用月球資源的可能性;探討是否有地外文明;研究幾千萬年前小行星撞地球的災難是否會重演,如何預報、預防這種災難等重大深遠的問題。
在20世紀人類已利用各種探測器遍訪過太陽系中其他八大行星及其一些衛星,並對太陽周圍進行探測和監測。下面列出幾次精彩的深空遠航:
(1)先驅者號探測外行星
美國的先驅者號是世界上第一個行星和行星際探測器,主要任務是探測地-月空間以及金星、木星、土星等行星和行星際空間,系統觀測月球環境、行星際空間輻射、磁場、太陽活動等。
1972年向木星的“先驅者”10號(加圖)是第一個到達木星、木星衛星、土星附近的探測器。之後“先驅者”10號攜帶訪問地外文明的鍍金鋁牌飛過冥王星,於1983年飛離太陽系,進入恆星際空間,成為第一個飛出太陽系的探測器,(加圖P212)。1997年“先驅者10號”已遠離地球90億公里。它發出的無線電信號要經過9小時才能到達地球站。原設計壽命22個月,但它都在太陽系深空足足工作了25年。探測器上11台同位素核能電池只剩下一台堅持工作,由於傳回地面的信號太弱,因此終於忍痛與它中斷聯繫。
1973年發射的“先驅者”11號在飛過木星后,重點探測了土星,並拍攝了第一張土星照片,探測到F、G兩個新土星環。最後“先驅者”11號也攜帶地球的“名片”飛出太陽系。
(2)旅行者號行星和行星際探測器
美國1977年8月和9月分別發射了行星和行星際探測器“旅行者”1號和2號,主要目的是詳細觀測木星、木星衛星、土星、土星衛星及土星環。“旅行者”1號於1979年3月先期飛近木星,“旅行者”2號7月到達,並拍攝了木星大紅斑照片,“旅行者”探測器還發現木衛1有活火山噴發、木衛2(歐羅巴)上面完全由一層冰覆蓋。接着又飛近土星觀察了土星環,1986年抵天王星附近,1989年抵海王星附近。截止到1998年底,“旅行者”2號已離地球86億公里,旅行者1號已離地球110億公里,它們是迄今為止離地球最遠的航天器。目前仍在高速飛行,正在向太陽系邊緣前進。它們都攜帶一張銅鍍金聲像盤,用於與地外文明相聯繫。
(3)水資源探測活動
自阿波羅登月計劃后,自七十年代中到九十年代初探月活動處於低潮。1994年美國發射的“克萊門汀”號探測器(加圖《集錦》P117)發現月球南極一個深坑不見陽光的角落可能有冰。接着在1998年又發射了“月球探月者”(加圖《集錦》P117)進行水資源探測,利用中子光譜儀也認為在月球南北兩極隕石坑底部存在着水與月球塵土混雜在一起。在“月球探月者”任務結束后利用剩下小量推進劑向可能有水的坑沿俯衝撞擊,按計劃中的設想,如果有水,就會從地球和哈勃空間望遠鏡能觀察到氫離子和氫氧根離子。遺憾的是地面觀測點未能觀測到任何水的跡象。所以到現在為止月球上到底是否有水尚是一個未解之謎。
為發現火星上的水資源,迄今為止美國、前蘇聯都發射地近30個火星探測器。1996年美國發射的“火星探路者”,在火星上放出一個叫“漫遊者”的小機械人。它邊移動邊觀察周圍景物,並對岩石做頻譜分析。它所拍的照片顯示火星在遠古時代的確發生過特大洪水。
在2002年火星探測器“奧德賽”號又發現火星表層下1米深處有混在土中的冰。(加圖PowerPoint,PP)其範圍從火星南極綿延到南半球60°,預估水量可裝滿兩個密歇根湖。另外有人還認為這僅是冰山的一角。(加圖,PP)