拜访我们的“邻居”

拜访我们的“邻居”

水星的第一位“客人” “水手”10号是人类向水星派出的第一个观察员,它是水星接待的第一位“客人”。

“水手”10号是八面柱体,有2块太阳电池板,重约525公斤,内装电视摄像机、磁强计、粒子探测器、红外和紫外摄谱仪等。

1973年11月3日,用“宇宙神——人马座”运载火箭,从美国卡纳维拉尔角发射。发射后运行距金星5300公里处时,借助其引力场作用加速飞向水星,行程约3.8亿公里,于1974年3月29日与水星相遇,从距水星720公里处飞过。此后,又两次与水星相遇,一次是1974年9月22日,另一次是1975年3月16日。

“水手”10号不仅是人类向水星派出的第一个观察员,而且还是航天史上第一个借用一个行星引力为动力而到达另一个行星的探测器。通过3次对水星的抵近勘察,获取了大量的资料。水星是比木星或土星还要小的行星,那里大气稀薄,含有微量的氩、氖、氮等气体。大气压很小,表面温度为90~570℃;磁场微弱,约为地球的百分之一;水星表面与月球表面基本相似,有许多火山口。

金星首次探测 “维纳斯”是爱和美女神的名字。金星是人们最喜爱而又美丽的行星,因此西方人把金星叫做“维纳斯” 金星给人类留下了许许多多美丽的传说,促使人类去探索去证实。世界进入20世纪60年代后,人们把探测的目标瞄准了金星。

1961年2月4日,前苏联在拜科努尔火箭发射场升空了第一颗重618.3公斤的金星无人探测器“巨人”号,很可惜失败了。2月12日前苏联又发射了探测器“金星”1号。它重643.5公斤,备有2块太阳能电池板和直径2米折叠式抛物面天线。5月19日至20日从距离金星10万公里的地方通过,由于无线电通信系统出现故障,又未能对金星进行考察。

1962年7月22日,美国将重200公斤的“水手”1号金星探测器,从卡纳维拉尔角用“阿特打斯——阿吉纳”B火箭发射,因火箭的电子计算机程序出现故障,造成了火箭的控制系统失灵,使发射失败。一个月后,美国又发射了“水手”2号,顺利地进入金星轨道,于1962年12月14日从距离金星34752公里的地方通过,此时“水手”2号距地球5760万公里,由于无线电通信正常,“水手”2号上的红外探测器等科学仪器把金星表面的温度(427℃)和所得的其他数据准确地传送回地面,创造了航天史上又一奇迹。

“水手”号探测器,是美国行星和行星际探测器系列。从1962年7月至1973年11月共发射10个,其中3个飞向金星,2个成功;6个飞向火星,4个成功;另一个是对金星和水星进行双星观测,成为第一个双星观测器。

拜访金星 1965年11月16日,前苏联在拜科努尔发射场上空送走一个“客人”——“金星”3号无人探测器,它是投入“维纳斯”——金星怀抱的第一个使者,不仅如此,它还是人类历史上第一次由地球到达另一个行星的人造物体。

“金星”3号,重960公斤,本体高3.5米、直径1.1米,探测器里安有一个直径达90厘米的着陆舱。着陆舱内装有一面印着前苏联国徽的锦旗和一个直径为7厘米雕刻着地球大陆的地球仪。如果金星表面有高等生物,它们获得地球仪,就知道探测器来自地球,这是前苏联科学工作者的设想。“金星”3号发射后,运行105天,于1966年3月1日到达金星表面。遗憾的是该探测器通信系统在着陆之前失灵,所观测的数据未能送回地面。此后前苏联又陆续向金星发射了7颗无人探测器,尤其是“金星”5号和7号软着陆在金星表面,进行了实地勘察,金星之谜揭开了,人们开始了解“维纳斯”的面容。

人造金星 卫星为了真正弄清“维纳斯”——金星的真面目,前苏联从1961年先后发射了8颗探测器。1975年6月8日又发射了第9颗探测器“金星”9号。1975年10月22日,即发射后的第106天,着陆舱软着陆在金星表面,轨道舱则继续绕金星飞行,该轨道舱即成了航天史上第一颗人造金星卫星,它也是世界上第一颗人造行星卫星。由于金星大气十分稠密而且被电离了,原来拍摄的照片只能看到一片云,因此它又成了掀开“维纳斯”的面纱,拍摄“维纳斯”真正“脸庞”照片的航天器。

“金星”9号轨道舱,可对金星进行自行观测,又能作为无线电中继站,把着陆舱在金星表面拍摄的金星照片以及测得的风速、压力、温度、太阳辐射量、大气层密度及成分等数据及时转发给地球。“金星”9号的最大功绩在于帮助人类第一次弄清了一些“金星”之谜。

“麦哲伦”号金星探测器 麦哲伦是葡萄牙的航海者。16世纪20年代初,他率领船队完成了首次环绕地球的航行。

1989年5月5日,“麦哲伦”号金星探测器,由美国航天飞机“阿特兰蒂斯”号携上太空。它是美国11年来发射的第一个从事星际考察的探测器,也是从航天飞机上发射的第一个担负这种任务的探测器。

“麦哲伦”号探测器的主要使命是:了解金星的地质情况,如表面构造,电特性等。研究火山和地壳构造以及形成金星表面特性的原因;了解金星的物理学特性,如密度分布和金星内部的力学特性等。

“麦哲伦”号探测器上采用了先进的合成孔径雷达,对金星进行探测,并绘制金星图像。

1990年8月10日,“麦哲伦”号探测器顺利到达金星。8月16日,探测器上的合成孔径雷达开始对金星表面进行探测,虽然只获得金星表面的一小部分资料,但图像非常清晰,可以清楚地辨认出断层、火山熔岩流、火山口、高山、峡谷和陨石坑。“先驱者金星”号探测器发现金星上可能曾经有过水,“麦哲伦”号将要“看看”金星上是否有河床和海滩等。

在西方被称作女神维纳斯的金星,总被浓云密雾包围着。让“麦哲伦”号透过浓云密雾,早日揭开金星的面纱。

人类将登上火星 探索火星是人类长期的夙愿,随着航天技术的发展,人类登上火星已不是遥远的梦想,再过几年之后即可实现。如果用航天飞机从地球飞抵火星,需要6个月左右。登陆后,宇航员将按计划在那里逗留5年,为适应长时间飞行中失重的麻烦和火星上缺氧环境,一些国家正在训练一批15岁的男女少年,作为未来登陆火星的人选。

美国和前苏联科学家提出用最新的航天技术登陆火星。这个计划是由美国斯坦福大学4名教授和前苏联的5名高级工程师提出的,他们计划的首支远征队由3男3女组成。远征队将用9个月的时间由地球飞往火星,并在火星工作1年,然后再用9个月的时间飞回地球。远征队所需要的部分工具,在他们到达火星之前将发射到火星上。

早在1975年,美国发射的“海盗”号宇宙飞船的观测表明,火星曾存在过可观的大气及激流。然而,就人们所知,如今这个红色行星一滴水也没有,甚至大气也基本消失。是什么原因使火星成了今天这样贫瘠、寒冷又无生命的星球?虽然有很多的理论做了解释,但缺乏确切证实资料。

火星本身是令人神往的,其魅力就是可以让人类居住在那里,领略太空生活的奥秘。

火星生命之谜 火星是太阳系中的第4颗行星,也是我们地球的邻居。火星上有没有生命一直是科学家们多年来争论不休的问题。大多数科学家持否定态度,认为在火星上不可能存在生命,哪怕是极小的微生物,但有一些科学家坚持认为,火星上可能存在生命现象。

1976年7月20日在火星表面软着陆的美国“海盗”1号探测器,携带一台用来进行生物实验的仪器。这台仪器把一种化学药品注入到火星表面9个地点的土壤中,然后检测土壤中有关的生命信号。如果土壤中存在着微生物,它们“吃掉”化学药品后,会释放气体。由于仪器的灵敏度很高,很容易测到这种气体。果然,这台仪器探测到了微生物“打嗝”声,因此,一些科学家认为火星上可能存在着生命。

为了进一步证实,又做了另一次实验:把每一份土壤加热到可能不会破坏化合物的温度,然后,再向每一份土壤注入同样的化学药品后。实验结果没有气体产生,这说明微生物死亡了。

许多科学家对这些实验提出异议,但10多年来少数科学家仍然坚持认为火星上有生命,并一再建议美国宇航局再次向火星发射探测器,进一步探明火星上有无生命存在。他们认为,如果火星上确实存在生命,且发现火星上和地球上的生命之间毫无联系,那就有巨大的科学价值,就可以证实,生命曾不止一次产生过。

近几年来,少数科学家的发现和见解引起许多科学家的兴趣和重视,美国和前苏联都在计划实施各自的火星探测计划。随着探测火星计划的实施,人们拭目以待,弄清火星上到底有没有生命的日子,不会太长远了。

“伽利略”飞向木星 在古代,我们的祖先发现,在太空的亿万颗星辰中,有5颗特别明亮的星星穿行其间。这就是水星、金星、火星、木星和土星,而木星的亮度仅次于金星,名列第二。在太阳系的九大行星中,无论从体积或质量上衡量,木星都是排行第一。

为揭开木星的奥秘,1989年10月18日,美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机发射了考察木星的“伽利略”号探测器。

从20世纪70年代初至今,人们孜孜不倦,试图揭示木星的秘密,先后发射了“先驱者”10号、“先驱者”11号、“旅行者”1号和“旅行者”2号等探测器访问过木星和它的卫星,人们逐渐揭开了被色彩斑斓的浓密云层笼罩着的木星的奥秘,使人们对木星有了初步了解。

考察发现,木星有一个由大量的黑色碎石块组成的宽大光环,光环的宽度达数千公里,厚度为30公里,组成光环的黑色碎石块大小不等,大的有数百米,小的有数十米。最令科学家惊异的是,木星的卫星——木卫,上面至少有6座活火山,它以每小时1600公里的速度向外喷发灼热的气体和固体物质,喷发物的高度达480公里,其喷发的强度比地球上的火山大得多。木星的卫星有多少?过去说法不一。经考察,迄今为止,发现木星有4颗大卫星和12颗小卫星,木星和它的卫星系统很像一个小型的太阳系。“伽利略”号将围绕木星飞行11圈,进行历时两年的考察,它将依次考察木星的4个大卫星木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。它携带的照相机比“旅行者”号上的照相机灵敏度高100倍,加上考察时它靠近木星卫星的距离比“旅行者”号近,因此,“伽利略”号会将满载而归。

土星迎来的“客人” 美国“先驱者”11号,是航天史上第一个对土星探测的卫星,它是土星接待的第一位“客人”。

“先驱者”11号,于1973年4月5日发射升空,1974年12月5日从距离木星41000公里的地方通过,首先完成了对木星的探测。然后奔往土星,于1979年9月1日在距离土星21400公里处掠过,拍摄了土星本体、光环和士卫6等卫星的照片。它发现了土星的第6和第7两个光环、土星的新卫星——土卫11,并发现土星有磁场、磁层和辐射带。

“先驱者”11号探测器内携带有1块表明人类在宇宙中地位和文明现状的长22.5厘米、宽15厘米的镀金铝质问候“名片”。“名片”的图案上有裸体男女,他们为地球人,男人举起右手表示向“太空人”致意;人像背后为按比例绘制的“先驱者”号外形,以示人体的大小,下面10个圆圈表示太阳系,从左边数最大的是太阳,第四个为地球,从其出发的曲线表示该探测器的航迹;左中部的辐射状符号表示地球人认识的物理学和天文学;左上部的两个符号表示地球上第一号元素氢分子结构。

卫星上还带有两个铝制盒,在盒内装有反映人类存在信息的镀金铜质唱片及一枚金刚石唱针。它在宇宙真空中可完好保存10亿年以上。唱片依次录制有:116幅照片和图表,介绍了地球上数学、物理学、生物学和地质学等发展状况,各国的风土人情、人类智慧与劳动的重大成就、太阳系的概况及在银河系中的位置、象征生命的脱氧核糖核酸和染色体以及人类的生育情形,其中还有中国人午餐的场面和长城的雄姿;包括广东话在内的60种语言的问候语和联合国前秘书长瓦尔德海姆的讲话;地球演化的介绍,其中包括刮风、下雨、打雷、海浪冲击和火山爆发的声音以及各种虫、鸟、兽等的叫声;地球上不同时代、民族、地区的27首典型代表名乐曲,其中有中国的古琴曲——高山流水。

“旅行者”2号采访天王星 太阳系九大行星中,天王星地处太阳系的边远地带,距地球约28亿公里,相当于地球到土星距离的两倍。它像地球一样有公转和自转,不过由于距太阳太远,绕太阳公转一周长达84年之久。天王星是个庞然大物,它的体积比地球大64倍,质量约为地球的15倍,其大气主要成分是氢和氦。

人类的使者——“旅行者”2号,以每秒18公里的速度向天王星进发。1986年1月24日,在距天王星表面只有107080公里处掠过,用它携带的各种现代化科学探测手段,对这颗奇特的大行星进行人类有史以来首次近距离考察,拍摄它多姿多彩的“身姿”及“面容”,并将拍摄的照片及其他信息通过无线电波及时发回地球。经过2小时45分钟后,这些电波穿越浩瀚的宇宙深空到达地球,由地面的64米大型抛物面天线接收并送入计算机处理。科学家们利用大型计算机进行一系列分析计算,就可以揭开这颗至今了解甚少的行星的真实面目,也为探索太阳系的起源和进化问题提供重要的证据。“旅行者”2号是何物呢?它是一艘携带各种科学仪器的飞船,重量为820公斤,外形为16面体,中央有一个存放燃料的球形箱体,四周安装各种无线电设备,如直径为3.7米的抛物面天线等。

“旅行者”2号飞船携带12种科学仪器,以及“地球之音”——向外星人的问候语和反映地球人类文明的照片。这些科学仪器可分为三大类,一是摄像设备,用于拍摄天王星的各种图像;二是空间环境探测设备,用于探测宇宙射线、宇宙粒子、磁场等;三是射电天文接收机,用于探测大气层和电离层的特性等。

“旅行者”2号不负众望,将丰硕成果送到人间。

“旅行者”2号发现,天王星大气中氦的含量为10%~15%,其余是氢。大气中有风暴云,但没有大气漩涡。高层大气的温度很高,在南极上空达1800℃,而北极达2400℃,真令人惊讶!

“旅行者”2号还发现天王星有10颗卫星,但它们都比较小。这样,天王星就有15颗卫星了。

地面观测发现天王星有9条环。“旅行者”2号发现它至少有20条环。这些环由冰块组成,个别的为碎石块组成。

“旅行者”2号传回的资料很多。这些资料将帮助人们了解天王星的奥秘。

如今,“旅行者”2号携带着“地球之音”,离开太阳系,飞向茫茫的宇宙。

“旅行者”访问海王星 1989年8月25日,亿万观众兴高采烈地从电视里欣赏了“旅行者”发回的神秘太空壮景。

“旅行者”是美国行星和行星标探测系统。“旅行者”1号是1977年8月发射的,“旅行者”2号是1977年9月发射的,它们的任务是详细观测木星、木星卫星、土星、土星卫星和土星环。

“旅行者”2号经过12年的长途跋涉,到达它的最后一个探测目标,从距海王星4800多公里的最近点飞过海王星,前后共发回6000多张照片。这是人类有史以来从最远距离(与地球相距大约72亿公里),接收来自另一颗遥远行星的照片。由于与地球的距离太远,信号从海王星发回地球,以每秒30万公里的光速传输,也要花4小时零6分钟的时间。这些信号到达地球时已经非常非常微弱,美国宇航局仅靠一座直径60米的巨型天线无法接收到它的信号,需要把设在四大洲上的38座巨型天线连成一个超级天线阵,才能捕获到它的微弱信号。这些信号经过计算机处理,转换成图像显示在荧光屏上,人们才能观看其壮景。

当“旅行者”2号抵达距海王星最近点之后4分钟,“旅行者”2号将所拍图像发回地球,地面收到这些实拍图像时正好是晚上9时的黄金时间,美国公共广播电视网为了让广大观众目睹海王星的神秘世界,破天荒地转播了“旅行者”2号从72亿公里之遥发回的一幅幅神奇的照片,270多万电视观众坐在家里欣赏了海王星及其8颗卫星和5条光环的生动画面。

整个实况转播历时7个小时,来自7个国家的130位科学家也同时在宇航局的荧光屏上收看了这一盛况。这是“旅行者”计划12年来第一次向普通百姓实况转播探测成果。

“旅行者”1号和2号探测器自1977年发射以来,先后探测了木星、土星、天王星和海王星,共发回10万多张照片,研究和发射共耗资8.7亿美元,但它们所获得的成果却是无价的。

明天,人们将看到和平开发太空的繁忙景象:一座座宏伟的太空城,耸立在九霄云端,壮丽无比;航天飞机将频频起落,来往穿梭,把一批批科学技术人员和太空居民接来接去;各种物资会源源不断运往太空城,又把太空城居民的劳动果实不断运回地球。

这不是幻想,而是为时不远的未来现实。

少年朋友,你们是21世纪太空的主人,以你们的智慧和劳动,去描绘壮丽无比的太空奇观吧!