行星探测器
几个世纪以来,伴随着地球围绕太阳旋转的行星一直蒙着一层神秘的面纱,最多也只能从天文望远镜中看到这些行星模糊的轮廓。进入太空时代,天文学家终于迎来了新的契机:人类可以发射各种仪器到其他行星上,并向地球反馈相关数据。
20世纪60年代,前苏联和美国都向火星和金星发射了无人驾驶探测器,这也是登陆其他行星的第一次尝试。美国太空总署(NASA)在1962年发射了“水手2号”探测卫星飞过金星,首先取得成功。接着,1967年,前苏联“金星4号”空间探测器飞抵金星,在坠毁前向地球发回了一些关于金星大气层的数据。尽管发回的数据比较混乱,但是“金星4号”表明空间探测器摄影技术已经开始走向成熟。“金星7号”探测器于1970年安全着陆于金星,并且成为第一个从其他行星表面向地球传送数据的空间探测器。5年后,“金星9号”探测器进入环绕金星的轨道,然后向金星发射了一台登陆车,向地球发回了金星岩石质表面的照片。“金星15号”和“金星16号”绘制了金星表面的雷达探测地图。1985年,前苏联双子太空船“维加1号”和“维加2号”向金星投放了装在气球上的探测仪,探测仪缓缓穿过金星大气层降落到金星表面。
就在前苏联关注金星的探测同时,美国太空总署则更关注火星以及更外层的行星的探测。“水手4号”于1964年、“水手6号”和“水手7号”于1969年分别拍下了火星表面的照片。1971年,“水手9号”探测器环绕火星轨道运行,利用电视摄像机拍摄了关于火星表面景观的细节照片并拍摄了火星的两颗卫星——火卫一和火卫二。火星表面类似贫瘠的红石岩沙漠。1974年,前苏联的“火星5号”进入火星轨道运行了几天,并在电视摄像机损坏之前向地球发回了图像。美国太空总署的“海盗任务”雄心勃勃,“海盗1号”和“海盗2号”在1976年飞抵火星。这两艘探测器均由绕火星运行的轨道飞行器和能够软着陆于火星表面并分析其土壤的登陆车组成。
这是一幅艺术家想象的画面:“伽利略号”轨道探测器正在接近土星,它距土星的卫星——艾奥表面只有965千米。艾奥环绕木星的运动受到木星火山活动的影响。
1972年,美国太空总署发射的“先锋10号”探测器是首个飞出太阳系的探测器,1973年,它掠过木星。1973年发射的“先锋11号”探测器在1979年实现了绕土星环的运行。两个探测器都发回了关于木星和土星奇观的照片。1977年,美国发射的“旅行者1号”和“旅行者2号”也把木星和土星作为探测对象,1979年,它们到达木星。“旅行者1号”在1980年到达土星;1年后,“旅行者2号”掠过土星并于1986年“访问”了天王星,接着在1989年飞抵海王星,发现了围绕海王星的一个环状系统和6颗卫星。
知识窗→“海盗号”登陆车
登陆车专为太空船设计,使其在所探测行星表面能实现软着陆并传回数据。美国太空总署(NASA)探测火星的“海盗任务”用火箭成功发射了两个由轨道飞行器和登陆车组成的空间探测器。“海盗1号”于1975年8月发射升空并在1976年7月到达火星,它围绕火星轨道飞行了一个月为登陆车寻找合适着陆地点。1975年,“海盗2号”发射出的登陆车也在1976年安全着陆于火星。轨道飞行器绘制了火星表面的细节情况。两辆登陆车总共向地球发回了5.5万张火星表面照片。每一辆登陆车上都安装了挖掘臂,能提取火星土壤标本来研究火星是否存在生命,但是尚未发现上面有生命的迹象。气象分析仪监控火星表面的天气和季节变化状况。
不久,美国太空总署在1989年利用“亚特兰蒂斯号”宇宙飞船发射了包括“麦哲伦号”在内的多个行星探测器。“麦哲伦号”探测器于1990年进入绕金星轨道,“伽利略号”则在1995年拍摄了关于木星的照片。来自“麦哲伦号”探测器的数据表明,金星表面遍布陨石坑和山脉火山喷发后的熔岩流平原。但“麦哲伦号”在1994年与美国太空总署失去了无线电联系。“伽利略号”是第一个绕木星运行的空间探测器,并探测了木星的多个卫星。1992年,美国发射的“火星观察者号”在即将抵达火星时没能进入轨道,并在1993年与地球失去了联系。但在1997年,“火星探路者号”成功登陆了火星,并放出一台小型的火星漫游车,拍摄了1.65万张照片,并向地球发回了火星的地质数据。