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第17章 展翅翱翔,探访迷宫的壮举(2)

后来,人们费了很大气力,才逐步摸到一点儿规律,只是在极少的机会时,当水星从太阳面前经过,人们可以看见在太阳圈的背景上出现一个小圆点,那才有幸能见到这颗难以露面的“小行星”。这种号称“水星凌日”的机会,差不多要好几年才遇到一次。

1973年11月3日,美国为了探测水星而发射了“水手-10”号行星探测飞船,一路要探测金星和水星。1974年2月5日匆匆飞过金星附近,简短地拍摄了一些照片之后就飞向了水星。

1974年3月29日,“水手-10”号在日心椭圆轨道上和水星两次相遇。在飞经水星表面431公里之内,及时拍摄了第一批水星照片,使人们首次在很近的距离上看清了这颗小巧玲珑的行星真面目。实际上,人们在地球上看到的那个烟雾迷茫、模糊不清的“小明星”是一个宁静、干燥、没有空气、没有水分、也没有什么惊人的奇观、更没有任何生物的行星。

当然,人类对自然界的认识是永无止境的。关于水星上究竟有没有水的问题,一直没有公认的说法。1992年初,美国专家宣称,他们通过27座射电望远镜和加州的70米无线射电望远镜对水星进行了观测,1991年8月8日和23日,他们对“水手-10”号探测器未拍摄到的北极部分获取的水星新图像表明,它有与火星极冠很相似的无线电波的光斑,这种白色光斑说明水星极地可能存在着冰——也就是水。令人不解的是,冰是怎样产生的呢?白斑到底是什么东西?一直还有疑义。

5.投石问路访“大哥”

木星,是九大行星中的老大哥,它的体积和质量最大、活动最剧烈,它比地球的直径大11倍,体积竟是地球的1316倍,质量是地球的318倍,几乎等于太阳系其他行星质量的总和的2.5倍。它每自转一周只要9小时50分钟,然而绕太阳公转一圈却要11.86年。木星周围有16颗卫星,木星本身有一个巨大的彩色大气层带,它是一个非常明亮而鲜艳的“大红斑”,这是300多年前意大利著名科学家伽利略于1610年用天文望远镜看到的,实际上这是木星大气层中的带电粒子,在其旋转磁场作用下在螺旋运动中形成的猛烈风暴。据天文学家推测,木星与太阳颇相似,在结构上也颇相似,木星为液体表面,有一个很小的铁-硅固体核,大气的主要成分是氢和氮。木星周围还有一个巨大的“行星环”,这是什么东西?它有什么特征?如何形成的?木星周围那些卫星是怎么回事?有何特色?众多的问题,吸引着人们要去探索,很想通过对木星的研究,搞清太阳的起源和演变。

在20世纪60年代航天技术飞跃发展的驱使下,美国首先制订了探测木星的计划。1972年3月2日,美国发射了用放射性同位素热电发电机为动力的“先驱者-10”号自动行星际飞船,1972年7月至1973年2月,航行7个多月,顺利通过小行星带,于1973年12月4日在距木星13万公里附近飞过。但它没有停留,也没有进行更多的探测活动,只拍摄并发回一些“行船观花”的照片后就匆匆而过,继续向外飞过土星,准备飞出太阳系去银河系遨游了。但是,要特别提及的是:“先驱者-10”号为人们提供了太阳系中最大行星——木星的第一幅近景图像是具有历史意义的。

同“先驱者-10”号同时降生的“同胞兄弟”——“先驱者-11”号探测飞船后来居上,1973年4月5日,美国又发射了它。“先驱者-11”号探测飞船于1974年12月,在距木星只有4万公里处,“路过”中简单地看了一眼大木星,发回了少量照片,就向土星飞去了——这是它的重要任务之一。

“先驱者”两艘飞船只是投石问路的“侦察员”,它们这一对兄弟到哪儿都是匆匆而过,只表明它们走过的“路”后来者可以继往开来。而真正对木星探测作出巨大贡献的是“后来者”。

1977年8月20日和9月5日,美国先后发射了“旅行者-2”号和“旅行者-1”号行星际探测飞船,它们肩负着任重而道远的艰巨使命,其中第一项就是踏着“先驱者”的足迹,仔细探测木星。

1979年3月5日,“旅行者-1”号到达距木星27.8万公里处,每天以1500~1800张的数量,途经37分钟开始向地球发回了第一批极为清晰的木星彩色照片,并逐渐接近木星的5大卫星——“木卫-1”至“木卫-5”,逐一观察了这些卫星的真面目。

1979年7月9日,“旅行者-2”号也接踵而至,再次重复了“旅行者-1”号的探测活动,进一步印证其探测结果。

经过“先驱者”的初步探测,又经过“旅行者”的仔细观察,险象丛生而又绚丽夺目的木星,终于被人类看清楚了。

木星是一个比地球体积大1300多倍,质量大318倍的最大行星;在木星外侧首次发现环绕着一个巨大的但很薄的(只有30公里厚度)光环,其宽度约5800公里,由直径几十米至几百米的黑石头组成;在它里侧的“空中”翻腾着朵朵红色、棕色和黄色的大片漫无边际的云海,这就是木星上神秘的“大红斑”,它是木星大气中一股强大气旋红磷化合物风暴;环绕木星的背后还有一道3万多公里长的北极光;木星上空的大气主要是透明的氢气;木星的引力比地球引力要大2.5倍以上。木星的“低空”空域里,主要是由以氨结晶为主的浓云冻结着的云海,这层云海的温度为93℃;随着高度的下降,越接近木星实体,其大气中的氢的温度越高、压力越大,形成了液态氢的“海洋”。据推测,木星中心的温度约为1.7万摄氏度、大气压力约为数百万个……在这个危险而奇异的木星上,当然不可能有任何生物存活。

美国为了进一步探测木星,经过了近10年的准备,终于在1989年10月18日,由“阿特兰蒂斯”号航天飞机释放了一颗“伽利略”号木星探测器。这是迄今世界上发射的最复杂、最先进的行星际探测飞船,是继“先驱者”、“旅行者”等4颗探测器之后的最重要的木星探测计划执行者。最终的结果会怎样,人们正拭目以待。

6.“先驱者”土星探秘

土星是太阳系中“类木行星”中的第二大星,对它的传说也有很多。数百年来,人们都是通过天文望远镜观看土星,推算出它距太阳平均距离约为14.27亿公里,绕太阳一圈的时间约29年半,其赤道半径为6万公里,体积是地球的120多倍,而质量只是地球的95倍。通过望远镜看去,它那美丽诱人的光环,格外鲜艳夺目的犹如一只淡黄蜜橘般的大星体,外面围绕着一个乳白色的大光环,令人赞叹不已。

20世纪60年代以来,航天技术的发展,又推动着人们进一步去探测土星的真实情况。

继1972年3月2日美国发射“先驱者-10”号宇宙探测飞船之后不久,1973年4月5日,又发射了“先驱者-11”号。

“先驱者-11”号起飞后,经过20个月的长途跋涉,于1974年12月飞到距木星只有4公里处,在发回一些木星照片之后,随即改变航行方向,飞向土星。这是人类派出访问土星的第一个使者。它以每小时16万多公里的高速急速前进,一直向外飞,经过4年多之后的1979年9月2日,这位风尘仆仆的远征者飞行32亿多公里,终于飞到土星21400公里的上空,实现了对土星的近距离观测,拍摄了大量照片和进行了众多科学考察。

一位天文学家说,“先驱者-11”号所发回的大量照片和科学数据,使我们对土星的了解增加了1000倍。它发现了土星的两道新光环,还发现了土星新卫星和新磁场……

随后,1981年8月25日,“旅行者-2”号宇宙探测飞船飞到了土星附近,继续对土星进行探测。当时它连续拍摄了大量照片,发回了很多数据。1990年秋,美国天文学家马克·肖沃尔特宣布,他用计算机分析了“旅行者-2”号在1981年探测土星时拍摄的30万张照片,并从中选出25张仔细分析,结果发现其中11张中都显示出一个小光点,他认为这是土星的又一颗卫星,这颗卫星直径约20公里,离土星有7.4万公里,并说,对这颗卫星的存在早有预料,因为在土星外层主环320公里宽的裂缝中早就发现有一种不明天体存在。

那么到底在土星的照片中,还能发现些什么新问题,科学家们仍在继续研究中。

7.“特使”回眸六星同台

说起对宇宙空间行星际探测飞船的最大贡献者,当属美国的“旅行者”号了。

目前,“旅行者-2”号已完成主要任务,作为地球派出的“特使”,正继续向太阳系边陲飞去,直到飞出太阳系,奔向茫茫的银河系去继续寻找“外星人”。科学家们希望能在今后25年内能继续收到它发回的科学数据。它的行踪,将是人类一直关心的问题。

比“旅行者-2”号晚出发半个月的“旅行者-1”号,在这12年中与其同胞兄弟互相配合,互为补充地共同完成了上述这些任务,本可同“旅行者-2”号一块儿扬长而去了,但美国NASA的科学家们仍不放过每过179年才遇到一次的难得机会,要让“旅行者-1”号进行一次“回头看”的“六星联视”活动,拍一张“全家福”照片。

1990年6月6日,美国NASA的科学家宣布:“旅行者-1”号向回飞到距太阳约59亿公里的“黄道平面”上空,于1990年2月14日在4个小时内成功地拍摄了64张精美的彩色照片,把太阳系的6大行星(海王星、天王星、土星、金星、地球和木星)又都拍摄回来。经科学家们仔细镶嵌拼成一幅壮观的“六星联视”太阳系图形。当时因冥王星离太阳太远,水星因离太阳太近,而火星又因被太阳光淹没而均未拍到。

这是“旅行者-1”号在飞离太阳系之前作出的最后一大贡献。它所拍摄的这套独一无二的“太阳系全家福图像”,肯定地说是我们这代人第一次、也是最后一次能看到的这种“世界性图片”了。

8.“尤里西斯”初战告捷

1990年10月6日,在绕地轨道上,美国“发现”号航天飞机的大型货舱门敞开着,一个外形独特的宇宙探测器缓慢地向上旋转着脱离开航天飞机。随后不久,用它自身的三级火箭加速,向着绕地轨道飞走了,然后背向太阳扬长而去。这个肩负着特殊使命的“特异功能者”就是又要踏上另一个“人类第一”的“尤里西斯”号太阳两极探测器。这颗在太空运行5年的探测器,是人类第一次从三维立体角度探测太阳的南北极,获得了史无前例的有关太阳的详细资料。因而它当时引起了举世瞩目,被称为“20世纪最后一次重要的宇航活动”。

这位“侦察员”不负众望,确实按照科学家们的指令循规蹈矩,按规定路线、时间行动,初战告捷,获得令人欣喜的成果:

1992年3月初,美国科学家在加利福尼亚喷气推进实验室——这位“侦察员”的诞生地,召开了一次记者招待会,郑重宣布:“尤里西斯”号太阳极区探测器按计划经过历时16个月的长途跋涉,行程10亿公里,于1992年2月到达太阳系中最大的行星——木星附近。这位科学家还宣布说:“尤利西斯”号探测器经过木星时,顺便又对木星的磁场、等离子体、含能粒子、电磁波和X射线进行了探测。发现木星的磁场要比以前对木星探测的结果强得多,而展开在“木卫-1”轨道上的等离子环的密度却是1979年探测结果的一半。这种等离子环是由“木卫-1”上的火山喷发所造成的。

这位“侦察员”真不简单,在远离我们一年多之后,距地球有近10亿公里处就发现了这么多情况,还看到“木卫-1”上的一个火山喷发速度有所减缓等于把人类的目光一下子拉长了10亿公里,犹如自己亲眼看到那么遥远的一个卫星上的一个火山喷发速度有了变化!这简直都要成“神话”了哩!

美国这位科学家得意洋洋地夸奖“尤里西斯”号的特殊贡献,并预言一切将按既定方针办,很快就要“跳槽”扭转90度轨道了。他还满怀信心地说,这将是人造飞行器首次沿垂直太阳系行星轨道平面飞行,也是人类首次对太阳南北极进行仔细探测。

9.“太空巨眼”带病出征

数百年来,人类依靠地面望远镜观测宇宙星空,发现了许多天文现象,大大加深了人类对宇宙空间的认识。随着科学技术的进步,望远镜口径越来越大,探测距离越来越远。据报道,截止到20世纪末,地面的望远镜最大口径已达6米,探测距离已达20亿光年。

但是,由于地面望远镜要受到大气层的遮挡,乌云、迷雾、雨雪、昼夜等观测条件的变化,一些光线将被大气层吸收,一些光线即使到达地球表面,很可能已被扭曲变形,甚至有些距地球较远的天体光线被湮没,大大影响了观测效果。一位天文学家感慨地说:“在地面上观测恒星十分费劲儿,就像从湖底去看飞鸟一样那么困难。”随着航天技术的发展,科学家们决定把望远镜搬到大气层以外去,成为绕地飞行轨道上的一座活动望远镜。

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