火箭的发明
火箭的发明
汇茫宇宙,实在太大了!仅银河系的直径就有十万光年,其中包含有一千亿颗以上像太阳这样巨大的恒星。如果我们能够在这样广阔无边的星际空间自由地旅行,那该是多么美妙啊!到宇宙中遨游,是人类自古以来的愿望。可是,飞出地球不是件容易的事。就拿气球来说吧,目前世界上最好的气球也只能升到3万米的高空,至于速度,那就不用说了。那么飞机又怎样呢?目前世界上飞得最高的飞机所能达到的高度,也不过跟气球相仿,而最快的飞机,也只能达到冲出地球引力所需要的最低速度的八分之一。
可见,飞往宇宙空间是摆在人们面前的一项艰巨而复杂的难题。难道人类永远不能摆脱地球的“束缚”吗?经过成千上万科学家和技术人员的努力研究和百折不挠的实践,直到本世纪,人们终于找到了一种办法,这就是利用火箭把人送往太空。到目前为止,火箭是唯一能打开宇宙大门的“钥匙”,因此,它可以称得上是人类步入太空的“阶梯”。
1.火箭的故乡
为什么只有火箭可以飞离地球呢?这是因为:首先,火箭的飞行速度可以达到足以逃脱地球引力的速度。其次,火箭发动机是一种反作用发动机,它不需要依靠周围介质,尽管宇宙空间没有空气,它仍然可以工作。在这一点上它与一般的飞机、汽车和轮船等运输工具不同。比如,飞机飞行时要借助空气上升;轮船航行时则要借助水的浮力;汽车或火车也需要路面和铁轨的摩擦和支撑力。火箭借以运动的物质,则完全存在于自身之中。
由于火箭有这样的特点,它可以冲出地球,飞向太空。但火箭达到这一步,却经历了一个漫长的历程。早期的火箭并不具备这样的本领。我国是世界公认的最早发明火箭的国家,早在火药使用之前,我们的古代人已经发明了一种火箭。这种火箭是在箭头上绑一个麻布包,包里装上油脂等易燃物,在点燃之后射向目标的。直接利用火药的力量来推进的火箭,也是我国最早发明的。据说宋代(公元1000年左右)一位名叫唐福的人创制了世界上第一支火箭。当时,甚至有人用47枚大火箭作推进座椅飞行前进的试验。因此,国外学者称中国人是“第一个企图使用火箭做运输工具的人”。
几种古代的火箭
世界上也公认,最早实际应用的火箭也是在我国发明的。由于古代军事的需要,火箭技术得到了发展。明朝初的“火龙神机柜”、“一窝蜂”等已是多发火箭了。曾显赫一时的“飞空砂筒”火箭,用了可两次“点火”的一正一倒导向装置,一个作为飞去的动力,爆炸后,另一个引燃作为飞回的动力,这就是最早的两级火箭。尽管我国没能最先发明真正航天用的现代火箭,但现代火箭的原理——利用火药燃烧产生的喷射气体推动箭身飞行,却是我国古代人最早发现和利用的。
2.现代火箭的探索者
世界上最早科学地说明火箭原理的,是英国的大科学家牛顿。他在1678年提出的力学第三定律:“作用力等于反作用力,但方向与其相反。”科学地回答了物体受力运动的问题。但牛顿并不是专为研究火箭而提出这个定律的。此后,英国人也使用了火箭,也许是由于1766年,英国的军队在东印度遭到火箭射击的缘故。后来在反拿破仑的战争中,他们还把这种武器出租给盟军。19世纪时,诺贝尔发明了“安全炸药”,接着远程大炮也发展起来了,而且其准确度也较高。这样,火箭这个一向被人们重视的武器,渐渐被人们抛到脑后去了。
现代火箭的产生和发展是建立在大量的理论和实验研究基础上的。由于液体燃料燃烧的理论和技术问题要比固体燃料简单,所以现代火箭是从液体燃料火箭开始的。前苏联、德国、美国等国家都有在研制火箭方面取得杰出成就的代表人物。
其中最有影响的是俄国科学家齐奥尔科夫斯基,后人将他誉为“宇航之父”。齐奥尔科夫斯基最先认真地研究了火箭如何飞往宇宙的问题,1903年,他在一篇论文中提出了火箭推进的速度公式。并且他第一个把火箭原理和航天的概念建立在科学的基础上,研究了飞船的起飞方法和条件,还想象了未来人在飞船里生活的情景。同时,他大胆地提出,采用液体燃料作推进剂的多级火箭,并建立地球以外的火箭站的设想,科学地证明了人类到太空旅行的可能性。
令人难以想象的是,这位出生在俄国一个小镇上的“宇航之父”,居然从来没有进过学校的大门。他从小体弱多病,曾经患猩红热,病后耳朵几乎聋了,所以无法上学听课。他凭着顽强的毅力,坚持自学。22岁时,他参加了招聘中学数学教师的考试,结果成绩优异,他开始了做中学教师的生涯,并利用业余时间从事科学研究。他一生共发表600多篇论文、科普文章和科学幻想小说。然而,他的一系列研究工作并没有受到俄国统治者的重视。只是到了十月革命后,由于列宁的支持,他的天才才广为人知。也许因为他那时已年老,所以他始终没能实现制造出他所设想的那种液体火箭的宿愿。
最早制出齐奥尔科夫斯基所设想的液体燃料火箭的,是一位名叫戈达德的美国科学家。1926年,戈达德在美国的一个农场里,发射了世界上第一枚以液态氧和汽油为推进剂的火箭。这支火箭的液体燃料虽然仅燃烧了2.5分钟,推动火箭飞行了68米,但戈达德非常了解它的意义。当火箭落回地面时,他激动地说到:“这一下我可创造了历史!”确实,戈达德后来被人们誉为“火箭之父”。1926年的试验是戈达德的新的起点,在这之后,他又提出了多级火箭的理论,企图把火箭射到月球上去。但是,他的研究工作,就像齐奥尔科夫斯基最初的那样,也没有受到美国政府的重视,所以,最先实现现代火箭技术的是德国。
第一枚现代火箭
德国人在本世纪20年代末期就开始研制液体燃料火箭,在1933年至1936年间,先后研制出了A-1、A-2、A-3型火箭。到了1942年,德国科学家在培内明德火箭研究所试验成功了可用于实战的世界上第一枚现代化火箭——A-4型火箭。这就是后来著名的V-2导弹所用的火箭。它使用液氧——酒精作推进剂,最大速度接近每秒2公里,射程189.8公里左右,比当时的所有大炮,包括第一次世界大战时著名的“巴黎炮”的射程还要远。
A-4型火箭的成功意味着什么呢?它充分说明,当火箭可以自备氧化剂时,它的飞行高度可以不受大气的限制,能够在没有空气的外层空间飞行。可见,人类距离飞出地球的目标已为期不远了。如果德国人此时继续研究用火箭来发射人造卫星的话,很可能人类的航天史要重写。因为此时只要把火箭的速度提高到7.9公里/秒,就具备发射卫星的能力了。但是,当一些人还陶醉在把液体燃料火箭,发展成太空飞行工具的梦想中时,在希特勒统治下的“第三帝国”又为其提出了另外的要求,即用它来制造新式武器。这是由于希特勒所感兴趣的是A-4型火箭的速度,因为它已提高到音速的6倍,这样的速度远远超过了飞机的速度,足以使实力强大的英国空军防不胜防。
1944年,希特勒下令对英国、法国等地使用“V-2”导弹。这是当时威力最大的武器,因为它能够把1吨重的炸药,高速度地送到330公里远的地方爆炸。在第二次世界大战期间,德国共发射了几千枚“V-2"导弹,其中大约有1200枚击中伦敦,使2500人死亡、6000人受伤,平均每枚导弹造成的伤亡不到10人,“V-2”导弹真是令人大失所望。
希特勒本想凭借“V-2”导弹扭转战局,但是这种导弹的作战效果远不及飞机、坦克和大炮。因为“V-2”导弹存在两个致命的缺点:一是使用常规炸药做弹头,很不经济;二是制导不精确,命中率太低。但是它毕竟是一种新式武器,所以受到许多军事家们的高度重视。德国在第二次世界大战中战败后,领先于同盟国7年的火箭技术,被前苏联和美国搞去了。在这方面,苏、美还进行了激烈的争夺。美国人首先占领了德国的培内明德火箭研究所,缴获了100多枚“V-2”导弹和生产设备,俘虏了包括火箭专家布劳恩在内的130名主要研究人员。前苏联则来晚一步,把剩下的导弹、工厂设施以及一些普通工程技术人员运回国内。
火箭可以做导弹、原子弹和氢弹的运输工具,它的这一军事价值在第二次世界大战以后立刻充分地显示出来。至于火箭所具有的科学价值,直到1957年第一颗人造地球卫星上天后,才被人们广泛地认识到。
3.冲破地球引力的束缚
水平方向投掷物体,速度越快投掷得越远。比较一下孩子们投石头和手枪子弹的飞行情况,你会马上明白这一道理。但无论子弹还是石头,它们最终还要落到地上,这是由于它们受到地球引力作用的结果。早在17世纪时,大科学家牛顿就做过这样的假想:如果我们从地球表面高高的塔上,向水平方向投一块石头,石头就会以抛物线的轨迹运动并落到地面上。如果可能的话,我们不断地提高石头的初速度,使石头运动的抛物线与地面的曲线一致,则石头就不会落到地面上,它将反复地围绕地球运行下去。实际上,这就是今天发射人造卫星的基本道理。
在牛顿以后的几百年里,人们在实践中做过多种试验。例如,利用火药火箭、飞机、固体燃料火箭等。但是任何人发明的动力,都不能达到使物体不掉下来,而绕地球做圆周运动的速度,更不用说使物体达到冲出地球引力束缚的速度了。
飞机在大气层中飞行,称做航空。人造卫星和宇宙飞船在地球大气层外的空间飞行,称做航天。火箭由于自备氧化剂,可以保证能够在没有空气的外层空间飞行。但除此之外,航天还需要火箭具有一定的速度。科学家已计算出,要想进入宇宙太空飞行,物体必须达到“第一宇宙速度”,即7.9公里/秒。这是离开地球生物圈的最低速度,也称轨道速度。当被发射出去的物体在大气层外,获得这一速度时,这个物体将围绕地球运行。若物体在大气层外能获得11.2公里/秒的速度(也称第二宇宙速度),这个物体将摆脱地球的引力,成为太阳系中的一颗行星;若物体能达到16.7公里/秒的速度(即第三宇宙速度),这个物体将沿一条双曲线轨道运行,最终摆脱太阳的引力,飞到太阳系以外去。可见,人类要想遨游太空,提高火箭的飞行速度是最迫切需要解决的难题之一。
然而,无论怎样,要想达到这样高的速度,需要有巨大的推力。长期以来,人们为此付出了巨大的代价。直到1957年前苏联成功地发射第一颗人造地球卫星时,第一宇宙速度才被达到。一艘火箭的推力大小,主要是由它所装载的燃料量来决定的,因为火箭发射时的重量的90%几乎都是燃料的重量,所以,由火箭的总重量便可推测出火箭的推力。比如,迄今最大的火箭是美国1967年造的“土星五号”,这个巨大的火箭在地面矗立起来高达110多米,直径大约10米。它由三节火箭组成,顶部装有电子计算机,负责指挥各级火箭发动机的点火、熄火等工作。由于它的体积太大,光是把这几部分运送到火箭发射场,就是一项非常困难的工作。为此,人们特制了一条巨大的驳船,通过水路来运输。“土星五号”火箭的第一级使用的发动机,就具有690吨的推力,而该火箭安装了5部这样的发动机。可见,发射火箭是多么不容易的事啊!
目前,火箭技术仍在继续发展着,例如,最近人们提出了一种由涡轮火箭发动机和冲压式火箭发动机组成的综合式火箭发动机的设计方案。此外,人们还在研制原子能火箭发动机,利用核能做动力。可以预言,火箭为人类冲出地球,走向太空,将做出更大的贡献。
4.人造地球卫星上天
运载物体的火箭又称运载火箭。运载火箭不仅可以运载导弹头,还可以运载人造地球卫星。所谓卫星,就是指能绕行星运动的星体。比如月亮就是地球的卫星。当火箭达到第一宇宙速度时,它就可以保持绕地球运动,这时它所运载的科学装置就称为人造地球卫星。
人造地球卫星的本领可大了!它能够进行军事侦察、探测地球资源和考察其他星球。当侦察卫星与赤道成60—70度的夹角环绕地球飞行时,一昼夜可绕地球飞行16圈,能将整个地球扫描一遍,并可拍摄出清晰的地面照片,通过电视系统发送回地面。当今的时代暴露于地面的物体已不再是秘密的了。除探测外,人造地球卫星还可以用于通讯,通讯卫星可以将收到的信息迅速传遍五大洲。此外,人造地球卫星还可以预报天气,目前世界上5个主要气象卫星,都是发射到赤道上空35800公里的地球同步卫星,其观测数据供有关国家共同使用。
第二次世界大战以后,美苏展开了激烈的军备竞赛。美国在“V-2”导弹的基础上,在布劳恩等德国火箭专家的帮助下,加紧研制大型液体燃料火箭。同时,由于科学研究的需要,有人提出了发射人造地球卫星的想法。美国科学家曾经把一些火箭用于科学探测上,并取得了高空大气层、电离层、宇宙射线等方面极其珍贵的资料。但要想进一步进行科学探测,就需要利用人造地球卫星了。
实际上早在1946年,美国航空海军局在空中的“边缘计划”中,已经正式提出于1951年发射人造卫星。但是1948年时,这项提议被新组成的国防部取消了。当时国防部认为,无论在科学上还是在军事上,都没有发射人造卫星的必要。1957年7月到1958年12月底,为国际地球物理年,在这之前3年,数千名科学工作者呼吁,希望能在国际地球年发射世界上第一颗人造卫星。到这时,美国才正式宣布准备在1957年前后发射一颗科学卫星。
在1957年以前,发射卫星主要是科学上的需要,大都是科学家们所关心的事,那时美国的政界还没有充分认识到空间科学技术可以变成政治斗争的工具。而前苏联领导人却特别重视对空间科学技术的研究。1956年,它们就研制成功了第一枚洲际导弹。他们认为,如果能够抢在美国之前发射一颗人造卫星,就可以向全世界显示自己的科技实力。于是,1957年10月4日,就在美国预定发射卫星之前的两个月,前苏联成功地用“卫星1号”运载火箭发射了人类历史上第一颗人造地球卫星——“旅行家一号”。顿时震惊世界,它标志着人类由此开始进入几千年梦寐以求的宇宙航行时代。
“卫星号”运载火箭
“旅行家一号”
就在“旅行家一号”飞上天空的时候,前苏联在火箭方面的科技水平,还落后于美国。前苏联之所以能成功地发射人造卫星,首先是由于著名科学家科罗列夫的功劳。科罗列夫在青少年时,就显露出超群的才干,他在25岁时就编写了《火箭发动机》一书,26岁时便参与设计前苏联第一枚液体火箭,27岁时又出版了另一部著作《火箭飞行》,29岁时,他和同事们一起设计了前苏联第一代喷气式飞机。1955年,他又主持设计了一种可以运载核武器的火箭,第二年就试验成功。这种火箭由7枚小火箭组成,是一种多级火箭,而最后一级可以加速到第一宇宙速度。
尽管前苏联取得了一些制造火箭方面的经验,但要设计出复杂的人造卫星,并且抢在美国之前发射成功,无论从时间上还是条件上,都有较大的困难。这时,科罗列夫机智地想到,只要是一个空心球,里面装上能向地面发射简单讯号的短波发射机,并能在空间绕地球飞行,那就是卫星!
1957年夏天,科罗列夫把这一计划呈交给政府,几个星期后获得批准。10月4日早晨,世界上第一颗人造地球卫星在中亚的拜克努尔航天中心发射成功。这颗卫星重83.6公斤,内部没有什么特别的仪器,只有两部无线电发射机和两个化学电池作为发射机的能源。此外,卫星内部还装有一台磁强计,一台辐射计数器和一些测量卫星内部温度和压力的感应元件。这颗卫星在绕地球运转过程中,搜集了很多有价值的资料,并用无线电信号把这些资料发射回地面雷达跟踪站。
运载这颗卫星的火箭——“旅行家一号”于1957年12月1日进入稠密大气层陨毁,因为那时的科学技术还没有达到使火箭安全返回地面的水平。而那颗卫星在天空运行了392天,绕地球飞了1400圈,行程6000万公里,于1958年11月4日陨落。为了纪念人类进入宇宙空间的这一伟大创举,前苏联在莫斯科的列宁山上建立了一座纪念碑,碑顶放着这颗人造天体的复制品。
就在这颗卫星发射一个月后,前苏联又再接再厉,发射了第二颗人造卫星,这颗卫星比第一颗重6倍,并且首次将一只名叫“莱卡”的小狗带到宇宙太空中去。这一系列创举唤起了更多的人关注人类宇航事业的发展。
前苏联发射人造卫星的主要任务不是进行科学考察,而是进行政治宣传,第一颗卫星上天是当时最引人注目的科学事件,每个听广播、看报纸的人,甚至所有的中学生,都知道前苏联取得的这个重大成就。这样的宣传,无疑是对科技实力强大的美国的一种挑战。美国哪肯落后,于是,一场激动人心的空间竞赛在两国之间悄悄开始了。
1958年1月31日,美国研制的第一颗人造地球卫星发射成功,它的重量比前苏联的卫星要轻,而且带有一些能探测放射性辐射的仪器,取得了大量科研成果。1958年3月,美国第二颗卫星上天,并首次使用了太阳能电池。
前苏联在发射第二颗卫星时,虽然把狗带入太空中,但由于当时没有实现回收,无法让它安全返回,为了免去它的痛苦,一个星期后便把它毒死了。第一次进入太空又安全返回地面的生命,是两条狗和一些老鼠、苍蝇,它们乘坐的是前苏联的“太空舱二号”火箭,这艘火箭于1960年8月进入轨道,并按计划安全返回。这项成就标志着人类探测太空进入了一个新的阶段。美苏在这个领域里的竞争从此也日趋激烈,都力争第一个发射载人的火箭。
5.人类在太空遨游
谁能首先完成载人火箭这一创举呢?前苏联最初发射卫星用的火箭是RD-107型,最大推力是102吨,它是由四个发动机组成的“集束”式发动机,每个发动机的推力只有25吨左右。这种火箭是不能够把载人宇宙飞船送上天的。怎么办呢?研制大推力火箭已是远水解不了近渴。这时,科罗列夫又出了一个点子,叫“集束的集束”。办法是将5个RD-107型火箭组合起来,第一级火箭就由5组总共20个发动机组成。这样做,虽然由于火箭的自重太大,会使效率受到影响,有效负荷只有5吨,但这样可以争取时间。1961年4月21日,前苏联的“东方一号”火箭发射成功,世界上第一位宇航员——一位刚满27岁的空军少校加加林,完成了绕地球飞行一周的壮举。此后不到一个月,美国也发射了第一艘载人飞船——“水星号”。但它所用的火箭在技术水平上要比前苏联的高,它的第一级火箭只有两个主要发动机。
早在1960年,美国国家宇航局就制定了在10年里把人送上月球的计划。这项登月计划也称“阿波罗计划”。阿波罗是希腊神话中的太阳神,是主神宙斯之子,代表着光明和力量。“阿波罗计划”包括研制“土星五号”火箭、设计登月飞船、试验登月软着陆、选择登陆方案进行遥控探测、挑选和训练宇航员等一系列复杂而艰巨的工作。为了实现这一宏伟计划,美国有120所大学和实验室参加了有关工作,涉及到2万家公司和工厂,投入40万人力,花费了200多亿美元。像这样大规模的研究开发工作,在人类历史上是绝无仅有的。
1969年7月20日,一个使世界为之震动的一天终于到来了。美国的“阿波罗11号”宇宙飞船把两名宇航员送上月球。从此,这宁静、无风、无云、无雨、无雪的月球世界,第一次印上了人类的足迹。嫦娥奔月已不再是神话。两名宇宙员在月球上收集岩石和土壤标本,拍摄月球景象,装置科学仪器。他们在月球上漫游了2小时21分钟,然后乘登月船回到停在月球上空的指挥船和另一名宇航员会合,安全返回地球。
“阿波罗”飞船
“阿波罗11号”成功后,美国又发射了阿波罗12号至17号(其中13号因机械损坏没有成功),总共有7批21名宇航员参与登月飞行,其中有12人次抵达月球表面,他们在月球上安装了5座核动力科学实验站,存放了3辆月球车,带回了472公斤的月球岩石和土壤标本,分给世界上70多个国家的100多个实验室进行研究。
火箭可以飞出大气层,卫星可以回收,那么能不能让飞机来一举完成这两项任务呢?于是,本世纪80年代出现了航天飞机。航天飞机具有运载火箭、宇宙飞船和普通飞机的综合性能。它起飞时,能像火箭那样瞬间冲向太空;进入轨道后,能像飞船那样绕地球正常运转;返航时,又可像飞机那样在大气里滑翔,在普通机场降落。
1981年4月12日,美国成功地用巨大的运载工具发射了第一架航天飞机——“哥伦比亚号”。它全长为37米,翼展24米,重73吨。在发射时,飞机外面的硅瓦有6片脱落;另外约有12块严重损坏。300多块硅瓦片有轻微损坏,但它还是安全飞回来了。航天飞机里有可以乘7人的座舱,还有可以载30吨货物的货舱。它既是太空中的公共汽车,又是太空中的卡车。
将人造卫星装在航天飞机中,在航天飞机上用火箭发射,将其送入轨道,要比从地面上用火箭直接发射便宜得多;航天飞机的货舱也可做为相当理想的空间研究室,科学家可以在这里穿着衬衣进行各种实验。此外,科学家们还制定出利用航天飞机建造空间工厂的计划。无重力、真空、无菌的宇宙空间是理想的工厂环境,在那里可以制造出高纯度药品和用于制造半导体的单晶硅,以及强度高过钢的几倍的超级合金等,而这些产品在地球上很难生产。可以预言,航天飞机会得到更广泛的应用,具有广泛的发展前景。
尽管人类发明了火箭,并在航天史上创造出一个又一个的奇迹,然而,人类也为此付出了巨大代价。这一侧面更加证明科学技术研究的艰难、复杂以及探索者们的勇敢和毅力。
1967年1月的一天早晨,在肯尼迪航天中心的发射场,矗立着70多米高的巨大火箭和“阿波罗”宇宙飞船,三名宇航员穿好宇航服,钻进飞船里边,随后关紧舱门,开始检验控制器。这时,一名宇航员突然大声呼叫:“火!火!起火了!”刹那间,出现猛烈的火光,飞船立刻被浓烟和烈火包围。人们看到火光,立刻急速跑来营救他们,人们奋不顾身地努力与通道上的浓烟和烈火搏斗,不到3分钟就打开舱门。然而已经太晚了,三名宇航员全部被烧死了。
时隔三个月,前苏联在中亚拜科努尔太空中心发射了一艘巨大的“联盟1号”宇宙飞船,它花了26小时40分钟,在太空绕地球运行了17圈,在返回地面时坠毁,一名宇航员身亡。
又过了四个月,前苏联又发射了“东方红11号”宇宙飞船,第二天同“礼炮号”飞船对接。结果对接成功,三名宇航员做了大量科学实验。飞船在太空绕地球飞行了24天,返回地面安全顺利。乘直升飞机赶来的人们,急忙奔向飞船,可是,打开舱门一看,全都惊呆了。他们发现,三名宇航员都死了,他们都坐在各自的椅子上,看上去相当安静,好像没有受到什么伤害一样。
1986年1月28日,美国航天飞机“挑战者号”升空75秒种后突然起火爆炸,机毁人亡,造成人类航天史上最悲惨的事故,也是人类探索太空付出的一次重大代价。其经济损失达14亿美元,7名宇航员全部遇难。
然而,人们并没有被困难和灾难所吓倒,科学技术的探索需要智慧,更需要有勇气,有百折不挠的精神。1988年9月29日,美国航天飞机“发现号”重返太空,它要向全世界证明,人的力量、科学的力量是战无不胜的。
6.飞往宇宙深处
地球以外的太阳系其他行星上,以及太阳系以外的其他星系中,有没有生命?那里是什么样的景象?对此,人们的好奇心越来越强,并开始了漫长的探索之路。宇航技术发展起来后,人们更急于解开这个谜。于是,人们就从地球的两个近邻——金星和火星开始。
从1961年到1978年底,人们向金星发射了16个探测器;向火星发射了15个探测器。其中,有的探测器进入了金星和火星的大气层,有的在金星和火星表面实现了软着陆,由此,人们获得了许多有关金星和火星的宝贵资料。
对于太阳系的其他星球,人类也派飞船进行了远征。1973年11月,水星探测器“水手十号”向着水星出发了,它在漫长的飞行中,度过了506个日日夜夜,向自己的“故乡”——地球,传送了4000多幅清晰的电视照片,使人们对水星也有了新的了解。
1973年4月,美国发射的“先驱者11号”航天器,经过几年的长途飞行,于1979年8月底,在距离土星2万1干公里处掠过,拍摄了数以万计的土星照片,使人们新发现了土星的两颗卫星和两个光环,以及土星的磁场。1977年8月,美国又发射了两个“旅行者号”探测器。“旅行者一号”于1979年7月接近了木星,于19B1年接近了土星,并拍摄了大量照片发回到地球上来。
“旅行者二号”另有它的功劳,它将向更远的太空进发,去观测土星、天王星和海王星,到90年代初,它将跨过太阳系的边界——冥王星的轨道,飞出太阳系!到更遥远的星球上去寻找生命。为此,科学家们在探测器上安装了一套名为“地球之音”的唱片,上面录有60多种语言讲的问候语和100多种飞禽走兽的呜叫声。还录有世界各国不同民族、不同历史时代的音乐,其中还有我国的一首古筝曲——“流水”。此外,它还带有电子录像,录有地球上发生的各种自然现象和世界各国的风土人情等等,以便有朝一日在遥远的星际空间,寻找到人类的亲戚——宇宙人时,向他们介绍地球上的情况。它的使命可谓任重而道远!
但最先能够飞出太阳系的,不是“旅行者二号”而是“先驱者十号”,它是1972年3月美国发射的第一个木星探测器。当它穿越了火星轨道后,同年7月进入了小行星带,1973年2月安全无恙地通过了这个危险区域,径直地向木星飞去。这个体重270公斤的“使者”一路轻松地飞行了21个月,行程10亿公里,于1973年12月,风尘仆仆地来到木星上空,发回了有关木星的消息。由于木星巨大引力的加速,“先驱者十号”终于克服了太阳引力场,成为第一艘逃离太阳系的宇宙飞船,它已穿过最远的冥王星轨道,以每小时4万公里的速度冲向金牛星座。
然而,目前这样艰巨的任务,还只能让无所畏惧的探测器来承担,除月球外,人类宇航员还未曾在与地球相邻的金星和火星上着陆。宇宙的远方还是一个人类未征服的禁区。但是,科学技术永远在前进,人的智慧和力量也在不断地加强,开辟了“航天时代”的先驱者们决不会惧怕任何困难,征服宇宙只是个时间的问题。美国物理学家、“火箭之父”戈达德教授说过一句名言:很难说有什么办不到的事情,因为昨天的梦想,可以是今天的希望,而且还可以是明天的现实。