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除了火星,人类还有这些动人心魄的太空征程

知社 知社学术圈 2022-05-03

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2021年5月15日,中国首次将火星探测器送上火星,这就是万众瞩目的天问一号。着陆后,中国第一辆火星车祝融号开始工作,标志着中国航天事业迈出了伟大的一步。不止中国,仅去年一年,美国、阿联酋等国家也利用地火交会的关键机会启动了火星任务。目前有 26 个航天器飞出地球,走向了太阳系,而其中的一半都是为了拜访火星。但是,我们不应当止步于火星,太阳系中还有其他众多的航天任务缔造着传奇的经历。


除了火星,我们的太阳系中还有其他七颗行星、200多颗卫星以及无数的小行星等备选对象。这些散落在太阳系各个角落的神秘终点令人兴奋,那里的世界充满奇异特征,像冰火山、冰碎片环和超强磁场等等。总而言之,火星并不是人类在太阳系里的唯一目的地。在太阳系的各个角落同样有许多精彩而富有意义的探索工作正在推进。


在人们,有像旅行者1号和旅行者2号这样的长期任务,它们是在1977年发射的姐妹探测器,如今四十多年过去了,它们仍在继续工作,现在已经距离地球超过228亿公里,并冒险尝试进入更深远的星际空间。


旅行者1号


此外,其他一些不太出名的太空任务也同样新奇精彩。以绕木星运行的朱诺号航天器为例。它于 2011 年发射升空,在发射近五年后抵达环绕木星的轨道。它现在正在探测这颗巨行星的各种特性,包括其磁场、大气条件以及大气中的水含量等。这些努力将帮助科学家验证哪个行星形成假说是正确的,或是创造新的理论。


朱诺号


2016年7月4日,朱诺号因木星的巨大引力而达到了每小时26.5万公里的运行速度,从而打破了由太阳神1号于1976年4月17日创下的纪录,成为运行速度最快的宇宙飞船。目前,朱诺号已经超过了计划的七年任务期限,并且还将至少延长服役至2025年。


另一项令人惊奇的任务是日本的隼鸟2号,它旅行到距地球3亿公里外,在一颗小行星上带回了珍贵的地质样本。任务目标是小行星第162173号,名为“龙宫”。隼鸟2号于2014年12月发射,在四年后抵达龙宫。它不仅成功登陆龙宫,更是发射了一个14公斤的小型携带式冲击器(Small Carry-on Impactor,SCI)在龙宫上炸开了一个弹坑,从而收集表面之下的物质样本。


隼鸟2号


2020年12月5日,依靠离子引擎,隼鸟2号将一个约帽盒大小、重达16公斤的样本返回舱发射回地球,返回舱最终毫发无损地降落在澳大利亚的伍默拉试验场。


我们也不应忽视那些滞留在太阳系“引力井”内的部分航天器。太阳系的行星轨道中有一些特殊的位置,被称为“拉格朗日点”,它是两个天体之间的重力平衡点。比如太阳与日光层观测台探测器(SOHO) 就位于地球和太阳之间拉格朗日点,该拉格朗日点距离地球约150万公里(大约是地月距离的四倍)。SOHO主要被用于研究太阳外层结构,包括色球层、过渡区及日冕;观测太阳风及L1点附近的太阳风现象;探测太阳的内部结构。除此之外,SOHO同样还被用于空间天气预测,是近实时的太阳探测数据的主要来源。


太阳与日光层观测台探测器(SOHO)


金星是在太阳系中也相对距地球较近,科学家们同样对它表现出了巨大的兴趣。尽管地表温度极高且压力巨大,但科学家们却在金星的上层云层,距离金星地面约60公里高的地方,检测到了微量的磷化氢气体。这种气体在地球上通常由有机物分解而来。生命科学家认为这有可能是生命存在的依据。今年6月2日,美国国家航空航天局(NASA)宣布计划在2028年至2030年期间向金星发射两枚探测器,研究这颗地球的“姐妹星”的大气和地质特征以及两颗行星的不同之处。


土星同样也有重大探测任务正在部署,去年六月,NASA发布了一项名为“蜻蜓(Dragonfly)”的航天探测任务,该任务计划将向土星最大的卫星土卫六(又称泰坦)的表面发送一艘航天器。蜻蜓是美国宇航局新的前沿计划的最新成果,而泰坦外表独特,且被科学家视作发现微生物生命迹象的强力候选者,因此被选中。蜻蜓计划发射一种八旋翼无人机,飞往泰坦上的数十个有希望的地点,寻找与地球上类似的化学前体或生命迹象。


一切要花多少钱?


航天事业是一个极端昂贵的科研领域。政府倾向于将相对较少的预算分配给太空探索,据统计,各国通常将不到1%的财政预算用于太空任务,这远低于其在社会服务或军事防御方面的预算。而且太空任务的特殊性质决定了这注定是一笔长远投资。当人类第一次踏上月球时,四分之一的地球人都屏住呼吸观看了视频转播,这一壮举也在此后的几十年里激励着太空探索者。我们很难用金钱衡量这一成就的价值。此外,虽然太空任务的经费申请通常是由公共利益出发,但试图明确决定哪个探测器或航天器是最划算也几乎不可能。所以航天事业是一笔难算的帐。


不过,太空事业光辉璀璨,永远是人类开拓精神与杰出智慧的最终目标。火星是这一事业中,一块重要的基石,太阳系内其他的众多任务亦是如此。


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