拜訪外星人

宇宙中到底有沒有“外星人”？這是一個(gè)人類百談不厭的話題。

有人說有，希臘一位名叫米特洛多·希奧斯基的哲學(xué)家曾說：“廣闊的田野里不可能只生長(zhǎng)麥穗。同樣，廣闊無垠的宇宙中也不可能只有一個(gè)住人的世界?！币灿械娜苏f沒有，美國加州大學(xué)的提普勒認(rèn)為，如果存在“外星人”的話，我們也許早就和他們?nèi)〉寐?lián)系了。

到底有還是沒有“外星人”，人類決定去找找看。

從20世紀(jì)60年代開始，人類發(fā)射了各種無人探測(cè)器，分別探測(cè)了月球、金星、火星，并且還派遣航天員登上月球，然而結(jié)果卻一無所獲，就連最有希望的火星上也沒有見到“外星人”的任何蹤影。同時(shí)，人類還在地球上設(shè)置了多座地面監(jiān)聽站，監(jiān)聽“外星人”發(fā)出的各種信息，并動(dòng)用大直徑的射電望遠(yuǎn)鏡，主動(dòng)向可能存在“外星人”的星球發(fā)出自我介紹性的無線電信號(hào)，結(jié)果仍然音訊皆無。

但是，科學(xué)家們沒有灰心喪氣。他們認(rèn)為，宇宙太大了，而人類的探索工作卻微乎其微，雖然太陽系內(nèi)沒有“外星人”，并不等于說銀河系和整個(gè)宇宙沒有“外星人”。而且尋找“外星人”不能消極坐等，應(yīng)該主動(dòng)去拜訪。于是，他們把尋找“外星人”的使命賦予了兩個(gè)飛出太陽系的探測(cè)器——先驅(qū)者10號(hào)和先驅(qū)者11號(hào)。

先驅(qū)者10號(hào)和先驅(qū)者11號(hào)是美國航宇局“壯觀旅行”計(jì)劃的一部分。這個(gè)計(jì)劃是由出生于意大利的美籍科學(xué)家加·弗蘭德羅提出的。早在1965年，這位噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)，外行星將出現(xiàn)一個(gè)奇特的排列，如果發(fā)射一個(gè)探測(cè)器，它可以一路逐一拜訪木星、土星、天王星和海王星。在這個(gè)研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，弗蘭德羅提出了一個(gè)計(jì)劃：發(fā)射一個(gè)行星探測(cè)器，利用這些行星特殊的排列位置，先后對(duì)它們進(jìn)行探測(cè)，而發(fā)射這個(gè)探測(cè)器的最佳時(shí)機(jī)是未來12年內(nèi)。這個(gè)計(jì)劃后來被人們稱之為“壯觀旅行”計(jì)劃。

“壯觀旅行”計(jì)劃很快受到了人們的重視。后來，加·弗蘭德羅在美國航宇局的支持下，在1968年設(shè)計(jì)了壯觀旅行計(jì)劃的最佳旅行路線。沿著這條路線，一個(gè)探測(cè)器將首先飛向木星，利用木星的引力加速后再飛向土星，然后再利用土星的引力加速，連續(xù)飛向天王星、海王星甚至冥王星。

“壯觀旅行”計(jì)劃的特點(diǎn)是巧妙應(yīng)用了“引力跳板”技術(shù)，即行星能使探測(cè)器加速，從一顆行星加速飛行到另一顆行星。利用這種“引力跳板”技術(shù)探測(cè)行星的想法是美國專家在研究金星探測(cè)計(jì)劃時(shí)提出的。1962年10月，美國發(fā)射的徘徊者5號(hào)探測(cè)器錯(cuò)誤地進(jìn)入了另一條軌道，當(dāng)它在距月球450千米高空飛行時(shí)，因受到月球引力的作用速度得以加快，從而成為一顆環(huán)繞太陽飛行的人造行星。這次意外事故“歪打正著”地證明了“引力跳板”的設(shè)想是切實(shí)可行的。

“引力跳板”技術(shù)具有十分顯著的優(yōu)越性。發(fā)射時(shí)，探測(cè)器只要有比較低的初始速度，就能利用“引力跳板”飛向遙遠(yuǎn)的行星，可以節(jié)省運(yùn)載火箭的燃料，它比霍曼軌道大大縮短了飛行時(shí)間。霍曼軌道是德國科學(xué)家霍曼于20世紀(jì)20年代提出來的，它告訴人們，探測(cè)器起飛時(shí)的軌道與地球軌道相切，到達(dá)目的地時(shí)與被探測(cè)的行星軌道相切。在當(dāng)時(shí)，霍曼軌道因?yàn)槭且粭l能量最省的最佳軌道而被廣泛使用。不過，霍曼軌道雖然可以節(jié)能但卻無法省時(shí)，按照這樣的軌道到達(dá)土星需要6年、天王星16年、海天星31年、冥王星45年。如果采用“引力跳板”技術(shù)，那么到達(dá)土星只需要3年，到天王星8年，到海王星12年。

“壯觀旅行”計(jì)劃得到了噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室主任皮克林的大力支持，他馬上制訂了一個(gè)計(jì)劃，研制四個(gè)探測(cè)器，兩個(gè)沿著木星－土星－冥王星路線飛行，另外兩個(gè)沿木星－天王星－海王星路線飛行?？墒?，由于研制經(jīng)費(fèi)不足，皮克林不得不將原定的四個(gè)探測(cè)器削減為兩個(gè)，這就是后來的旅行者計(jì)劃。

不過，令專家們擔(dān)心的是，探測(cè)器能不能平安到達(dá)木星，因?yàn)樵诨鹦呛湍拘侵g環(huán)繞著一條可怕的小行星帶，里面遍布大小不一的隕石。探測(cè)器一旦與它們相撞，無異于雞蛋碰石頭。為了在這條布滿“荊棘”的太空路上，找到一條安全通道，科學(xué)家們決定先派一個(gè)“偵察兵”去探探路。于是，先驅(qū)者10號(hào)和11號(hào)應(yīng)運(yùn)而生。

先驅(qū)者10號(hào)是一種六面體環(huán)形結(jié)構(gòu)，重約260千克，攜帶十多種科學(xué)儀器和設(shè)備。主要有控制姿態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)，用來溝通信息的通信設(shè)備，包括安裝在探測(cè)器頂端的一架直徑2.74米的拋物面天線。探測(cè)儀器有輻射儀、溫度計(jì)、氣壓計(jì)、照相機(jī)等。另外，因遠(yuǎn)距離飛行無法利用太陽能，探測(cè)器安裝的不是常用的太陽能電池，而是一種名叫放射性同位素發(fā)電機(jī)的裝置。它安裝在探測(cè)器伸出的一支“胳膊”上，活像一只拳頭，可以進(jìn)行核發(fā)電，有了它，不管探測(cè)器飛離太陽多遠(yuǎn)，都用不著再為電能發(fā)愁了。先驅(qū)者10號(hào)當(dāng)時(shí)造價(jià)2000萬美元，設(shè)計(jì)壽命21個(gè)月。

如果真的遇到“外星人”，探測(cè)器怎么和他們聯(lián)系呢？科學(xué)家們當(dāng)然不會(huì)忽略這個(gè)問題，他們讓探測(cè)器捎帶了一份給“外星人”的特殊禮物—一張?zhí)刂频摹懊?。這種“名片”大概是世界上絕無僅有的，它寬7.5厘米，長(zhǎng)13.5厘米，由于是用經(jīng)過特種工藝處理的鍍金鋁板制成，所以幾十年都不會(huì)變形。

“名片”的設(shè)計(jì)者是美國康乃爾大學(xué)的天文學(xué)家卡爾·薩根與另一名科學(xué)家和一位藝術(shù)家?？枴に_根說：如果我們?cè)诘厍蛑獍l(fā)現(xiàn)了另一個(gè)文明社會(huì)，人類的歷史將進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。

先驅(qū)者10號(hào)最初名叫先驅(qū)者F，發(fā)射后才被美國航宇局“更名改姓”。

1972年3月3日，一枚宇宙神-半人馬座火箭把先驅(qū)者10號(hào)送上了一條漫長(zhǎng)而危險(xiǎn)的道路。剛開始，專家們非常擔(dān)心它的命運(yùn)，可是后來的事實(shí)證明，他們的擔(dān)心完全是多余的：先驅(qū)者10號(hào)在穿過小行星帶時(shí)雖然險(xiǎn)象環(huán)生，但最終卻完好無損地闖過了這道“鬼門關(guān)”。先驅(qū)者10號(hào)的這個(gè)經(jīng)歷，使科學(xué)家們打消了多年來的顧慮，認(rèn)識(shí)到小行星帶并不像想象的那樣可怕，宇宙探測(cè)器不需要特殊的防護(hù)也能安全通過，這為未來的宇宙航行打開了大門。

1973年12月，經(jīng)過一年零九個(gè)月飛行的先驅(qū)者10號(hào)安全飛抵木星。隨著先驅(qū)者10號(hào)越來越接近木星，美國航宇局艾姆斯研究中心的專家們開始坐立不安，都在默默祈禱，因?yàn)檫@時(shí)一個(gè)新問題在折磨著他們：先驅(qū)者10號(hào)上的各種電子設(shè)備，究竟能不能經(jīng)受住木星附近強(qiáng)輻射的考驗(yàn)。結(jié)果，先驅(qū)者10號(hào)又一次擺脫了危險(xiǎn)。12月4日，它從距木星13萬千米的地方發(fā)回了第一批三百多張木星近景照片。在對(duì)木星的考察中，先驅(qū)者10號(hào)發(fā)現(xiàn)木星有遼闊的磁場(chǎng)和巨大的輻射帶，并首次發(fā)現(xiàn)這個(gè)行星中的“大哥”主要由液體和氣體組成。

訪問木星之后，先驅(qū)者10號(hào)借助木星的引力，向更遙遠(yuǎn)的地方飛去。1981年7月，它到達(dá)距太陽37億千米處，并進(jìn)行了探測(cè)。先驅(qū)者10號(hào)發(fā)現(xiàn)，太陽大氣層的范圍十分廣闊，以前科學(xué)家們認(rèn)為太陽大氣層的邊界處于木星或冥王星的軌道上，可是先驅(qū)者10號(hào)的探測(cè)結(jié)果卻告訴他們，太陽大氣層的邊界遠(yuǎn)至150億千米處，是地球到太陽距離的100倍。由于距地球?qū)嵲谶b遠(yuǎn)，先驅(qū)者10號(hào)的這些探測(cè)信息，經(jīng)過3個(gè)小時(shí)28分鐘才傳回地球。

1983年6月13日，美國航宇局宣布，經(jīng)過11年的飛行，先驅(qū)者10號(hào)已經(jīng)長(zhǎng)途跋涉了56億千米，成為飛出太陽系的第一個(gè)人造探測(cè)器。為了這次成功，美國航宇局艾姆斯研究中心舉行了熱烈的慶?；顒?dòng)。

到1997年3月，經(jīng)過整整25年的長(zhǎng)途飛行，先驅(qū)者10號(hào)已經(jīng)飛到了距離地球100億千米的宇宙空間，所以它發(fā)出的無線電信號(hào)需要9個(gè)小時(shí)才能到達(dá)地球。這時(shí)，它仍在以每秒4.5千米的速度飛行，可是探測(cè)器上能正常工作的儀器只剩下6臺(tái)。由于動(dòng)力差不多用盡，它已經(jīng)沒有辦法繼續(xù)發(fā)回有價(jià)值的科學(xué)信息，因此1997年3月31日格林威治時(shí)間19時(shí)45分，科學(xué)家們懷著戀戀不舍的心情切斷了與先驅(qū)者10號(hào)的通信聯(lián)系。于是，這個(gè)世界上工作時(shí)間最長(zhǎng)的太空探測(cè)器在為人類忠實(shí)的服務(wù)了25年之后，光榮地“退休”了。不過，先驅(qū)者10號(hào)仍然“老有所為”，繼續(xù)向地球發(fā)回微弱信號(hào)，直到2003年1月22日，它因放射性同位素能源耗盡后與地球失去了聯(lián)系。

先驅(qū)者10號(hào)探測(cè)器在人類的航天史上創(chuàng)造了許多第一：第一個(gè)穿過火星和木星之間的小行星帶，第一個(gè)到達(dá)木星，第一個(gè)飛出太陽系。先驅(qū)者10號(hào)以它優(yōu)異的成績(jī)永載史冊(cè)。

繼先驅(qū)者10號(hào)奔向太空后，美國又于1973年4月6日發(fā)射了它的“雙胞胎兄弟”——先驅(qū)者11號(hào)探測(cè)器。它除多帶了一個(gè)名叫磁強(qiáng)計(jì)的儀器外，幾乎和先驅(qū)者10號(hào)一模一樣。

先驅(qū)者11號(hào)像先驅(qū)者10號(hào)一樣對(duì)木星進(jìn)行了探測(cè)，它飛到了離木星僅40000千米的地方，拍攝了少量照片。然后，它借助木星引力把自己加速到每小時(shí)17.3萬千米，從而在1979年9月20日成為第一個(gè)飛越土星的探測(cè)器。當(dāng)它在土星上空21400千米處掠過時(shí)拍攝了大量照片，并完成了多項(xiàng)科學(xué)考察?？催^先驅(qū)者11號(hào)發(fā)回的照片和數(shù)據(jù)，科學(xué)家們大喜過望，一位天文學(xué)家興奮地說：“先驅(qū)者11號(hào)發(fā)回的照片和科學(xué)數(shù)據(jù)，使我們對(duì)土星的了解增加了1000倍?！?/p>

拜訪土星之后，先驅(qū)者11號(hào)繼續(xù)向前飛去。1983年6月13日，它越過了海王星。由于科學(xué)家們?yōu)樗O(shè)計(jì)的路線和先驅(qū)者10不大一樣，所以它在1990年2月23日才飛離太陽系，成為繼先驅(qū)者10號(hào)、“旅行者”1號(hào)和2號(hào)之后第4個(gè)飛出太陽系的人造物體。1995年10月2日，科學(xué)家們終止了與它的聯(lián)系。

現(xiàn)在，先驅(qū)者10號(hào)和先驅(qū)者11號(hào)兩個(gè)探測(cè)器如同兩個(gè)斷線的風(fēng)箏一樣正自由地遨游在茫茫的宇宙中間。因?yàn)樗鼈儾粫?huì)自行消亡，所以將永遠(yuǎn)存在下去?？茖W(xué)家們預(yù)計(jì)，很多年后先驅(qū)者10號(hào)將到達(dá)一顆名叫畢宿五的星球。或許有一天，一位“外星人”會(huì)偶然發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)探測(cè)器，并偶然找到探測(cè)器上攜帶的那張?zhí)刂频摹懊?。他將發(fā)現(xiàn)，“名片”上刻著這樣一幅圖案：一男一女兩個(gè)地球人，男人右手舉起，表示向“外星人”致意。他們的背后是先驅(qū)者探測(cè)器抽象的外形，腳下則是10個(gè)大小不等的圓圈，表示太陽和9顆行星的相對(duì)位置。從表示地球的圓圈處還引出了一條帶箭頭的曲線，箭頭的邊上畫著一個(gè)三角形的小符號(hào)，表示先驅(qū)者探測(cè)器是從地球飛來的?！懊鄙线€刻著14條輻射線，代表14顆脈沖星，表示我們的太陽系和14顆脈沖星的相對(duì)位置。