第10章 K

空间跳跃航行

太空桥技术不稳定而且效率低，为了找到可以替代它的新技术，科学家们尝试对常规空间航行方法进行增强。

当亚光速引擎的功效已经发挥到其极致时，超光速航行就顺理成章成为下一个研究领域。这个研究领域的突破性进展导致了空间跳跃技术技术的发展。

空间跳跃系统结合了两大技术元素，其一是超光速加速技术，其二是横跨空间两点的虫洞理论的应用。

第一元素将飞船引擎的输出功率增强到峰值，将飞船速度从亚光速推进到光速。对短途航行来说这很有用，但是对于星系间航行效果并不理想。

第二元素相对更加危险，需要在宇宙空间的结构中打开一个裂缝。这个裂缝将宇宙中相隔遥远却相互关联的两个点连接起来，这就是“虫洞”。使用赛伯坦的星系网格地图作为参考，飞船上的电脑计算出可以抵达目的地的最近的相关裂缝位置，并以光速到达这个位置。然后使用空间跳跃装置撕开一个空间裂缝，让飞船从中通过抵达目的地。

使用受损、低效的空间跳跃装置或者进行匆忙的航行都很可能导致不幸的结果，例如会发生难以掌控的时空跳转。

空间天文学

空间天文学是在高层大气和大气外层空间区域进行天文观测和研究的一门学科，空间天文学的兴起是天文学发展的又一次飞跃。就观测波段而言，空间天文学可分成许多新的分支，如红外天文学、紫外天文学、X射线天文学等。从发射探空火箭和发送气球算起，空间天文研究始于二十世纪四十年代。空间科学技术的迅速发展，给空间天文研究开辟了十分广阔的前景。

空间天文学在外层空间开展的天文观测，突破了地球大气这个屏障，扩展了天文观测波段，取得观测来自外层空间的整个电磁波谱的可能性。

空间望远镜

人类为了摆脱厚厚的大气层对天文观测的影响，一方面设法选择海拔高、观测条件好的地方建立天文台，另一方面设法把天文望远镜搬上天空。著名的“柯伊伯机载天文台”，就是在C141飞机上安装望远镜，飞行高度在万米以上，曾用于观测天王星掩星。自从1957年第一颗人造卫星上天以后，各国先后发射了数以百计的人造卫星及宇宙飞行器用于天文观测。像美国的“天空实验室”就拍摄了17.5万多幅太阳图像，还观测了科胡特克彗星。著名的哈勃空间望远镜，是目前最先进的空间望远镜。人们把它的诞生看成伽利略望远镜一样，是天文学走向空间时代的一个里程碑。

柯伊伯带

黄色点环为柯伊伯带。柯伊伯带位于太阳系的尽头，其名称源于荷兰裔美籍天文学家柯伊伯。早在上世纪50年代，柯伊伯和埃吉沃斯就预言：在海王星轨道以外的太阳系边缘地带，充满了微小冰封的物体，它们是原始太阳星云的残留物，也是短周期彗星的来源地。

1992年，人们找到了第一个柯伊伯带天体（KBO）；如今已有约1000个柯伊伯带天体被发现，直径从数千米到上千公里不等。许多天文学家认为：由于冥王星的个头和柯伊伯带中的小行星大小相当，所以冥王星应该被排除在太阳系行星之外，而归入柯伊伯带小行星的行列当中；而冥王星的卫星则应被视作其伴星。不过，因冥王星是在柯伊伯带理论出现之前被发现的，所以传统上仍被认为是行星。

在距离太阳40～50个天文单位的位置，低倾角的轨道上，过去一直被认为是一片空虚，太阳系的尽头所在。但事实上这里满布着大大小小的冰封物体，热闹无比，就是柯伊伯带。柯伊伯带是现时我们所知的太阳系的边界，是太阳系大多数彗星的来源地。柯伊伯带上的这些物体是怎么成形的呢？如果按照行星形成的吸积理论来解释，那就是他们在绕日运动的过程中发生碰撞，互相吸引，最后粘附成一个个大小不一的天体，形成现在的样子。

柯克伍德空隙

在小行星带中有一系列被称为柯克伍德空隙的地区，这些地区的轨道与木星的轨道成共振而不稳定，因此这里的小行星很早就已经被排挤掉了。这些空隙是丹尼尔·柯克伍德在1857年首先注意到的，他也正确的解释了空隙是来自于木星的轨道共振。

近年来，相对来说是少数的高离心率轨道小行星在这些空隙中被发现，例如艾琳达家族（Alindafamily）和Griquafamily。她们的轨道离心率在以千万年为单位的时间基准内缓缓的增加，最后终将因为与大行星接近的遭遇而脱离共振的区域。

卡西尼号土星探测器

卡西尼号是卡西尼—惠更斯号的一个组成部分。卡西尼—惠更斯号是美国国家航空航天局、欧洲航天局和意大利航天局的一个合作项目，主要任务是对土星系进行空间探测。卡西尼号探测器以意大利出生的法国天文学家卡西尼的名字命名，其任务是环绕土星飞行，对土星及其大气、光环、卫星和磁场进行深入考察。

1997年10月，重六吨的“卡西尼”号星际探测器发射到飞往土星的轨道。这是本世纪最后一艘行星际探测的大飞船。

“卡西尼”号将用七年时间飞达土星轨道，也就是在2004年，它将飞抵土星，进入环绕土星运行的轨道。那时，它将会放出一个名叫“惠更斯”的探测器，飞往土卫六。

“惠更斯”将用22天的时间，降到土卫六的表面。当它冲入土卫六稠密的大气层时，速度达到7倍音速，并产生大量的热。“惠更斯”的任务，就是要穿入其大气层，在近3小时的减速下降过程中，把探测大气层时所得到的数据和图象，用无线电信号传送给轨道上的“卡西尼”号飞船，然后再传回地球。人们希望知道，土卫六的表面，是一片汪洋，还是坚实的土地，或者有山有水，二者兼有。研究土星的这颗卫星，将有助于了解地球的发展历程。