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2003年2月7日,美国航宇局喷气推进实验室深空探测网的工作室内一片寂静。之前研究人员试图与先驱者10号取得联系的最后一次尝试失败了。天文学家们意识到,与这位老朋友、老战友说再见的时刻最终到来了。故事还需要从31年前讲起。
飞驰!先驱者
1972年3月2日,美国佛罗里达州肯尼迪角发射场(今天的卡纳维拉尔角)。因大风和其他一些原因而延期发射的宇宙神/半人马座火箭矗立在发射台上。当地时间晚8时43分,伴随着隆隆的轰鸣声,火箭从白烟与火光中腾空而起。火箭需要将先驱者10号加速到每小时51810千米,以便后者顺利抵达木星。这使得先驱者10号成为离开地球速度最快的人造物。仅仅过了约11个小时,先驱者10号就飞临了38万多千米之外的月球。接下来又用了短短的三个月时间飞过8000万千米之遥的火星。
这艘先驱者10号探测器由美国航宇局艾姆斯研究中心负责设计和管理,共携带了11部科学仪器。如果从天线的两端算起,先驱者10号最长处有2.9米,最宽处有2.7米。它的能量来源是一架放射性同位素热电发电机,从钚238的衰变中获得能量。
先驱者10号飞过火星后,面临的是一条宽约28000万千米,厚约8000万千米的小行星带。小行星带中游走着不计其数的太空碎石,小到沙砾大小,大至直径数百千米。在此之前,还从未有任何一架人类的探测器穿越过小行星带。然而,探测器穿越小行星带也并不像大多数人所想象的那样举步维艰。因为虽然小行星带中大大小小的天体数以亿计,但当它们分布在这广袤的宇宙空间中时,相互之间的距离就相当遥远了。于是,先驱者10号穿越小行星带的时候并不会像电脑中的赛车游戏那样左闪右躲。
先驱者10号花了7个月的时间来穿越小行星带,并因此而声名雀起,成为世人瞩目的太空冒险家。它的成功也为日后的先驱者11号提供了宝贵的经验:天文学家们了解到,探测器穿越小行星的时候并不需要特殊的保护。
开启木星探测之门
然而先驱者10号的主要探测目标并非月球、火星,也不是小行星带,而是木星。1973年12月3日,木星庞大的身躯已近在咫尺,木星上壮阔的风暴区亦展露无余。然而就在此时,探测器发回的信号突然中断了!紧张的气氛在探测器控制室中迅速蔓延。研究人员感到了不安:无线电信号还会再度出现吗?先驱者还会振作起来吗?木星强烈的电磁辐射会摧毁探测器上的设备吗?科学仪器还能正常运转吗?我们今后还能收到先驱者10号的太空来信吗?这一连串的疑问很快得到了解答,来自先驱者10号的信号又出现了。不过,它的确也有所创伤,并且有一部设备坏掉了。研究人员以最快的速度对探测器进行了必要的调整,使它终于化险为夷。
对于很多亲身参与了先驱者10号的科学家来说,1973年12月3日是他们一生中最令人激动的一天。诚如一位研究人员所言:当你想起为此准备了那么多年,想起曾手动检查数千条指令和指令的顺序,想起意外事件及先驱者的安然无恙,你会感到由衷地高兴。
翌日,经历了21个月的太空旅行后,先驱者10号终于抵达木星上空。这时它离木星的云层顶端仅有13万千米。这是人类首次如此近距离地观察木星。先驱者10号开始工作了,它为木星和木卫拍了约500张照片。它所携带的科学仪器观测了木星的辐射场,确定了磁场的位置,并证实了木星确实是一颗由气体和液体组成的行星。
飞跃冥王星
来不及逗留,先驱者10号告别了木星,继续朝太阳系的外围飞驰而去。值得一提的是,先驱者10号离开木星后是朝着反太阳向点的方向飞行的。这也就是说,它飞行的方向与太阳在银河系中的运动方向刚好相反。它是迄今为止惟一一架反太阳向点飞行的人类探测器,这也使得其科学仪器的探测结果成为独一无二的珍贵资料。
1983年6月13日,升空11年之后,先驱者10号——这个一路上历尽坎坷,写下史诗般旅程的人类探测器越过了冥王星轨道。冥王星是人类所知的最后一颗大行星,它的轨道就是太阳系的国境线。所以,记住1983年6月13日这一天吧。在这一天,人类勇敢的探测器首次飞出了太阳系,人类把探索的触角伸到了前所未及的遥远之地,这是太空探索史上的里程碑。
余热与梦想
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先驱者10号越飞越远的同时,发回的信号也日渐微弱了。天文学家把接收先驱者10号的信号作为测试射电望远镜性能的一种方法。1985年3月的一天,位于莫哈维沙漠中的深空探测网接收到了先驱者10号发回的信号。美国航宇局SETI(地外文明搜索)项目成员和当地的工作人员围在Sun100工作站的显示器前,看着屏幕上那倾斜的白线——这就是先驱者10号从太阳系外围向他们打的招呼。这是SETI成员首次目睹深空探测网的标准信息处理器的强大性能。自此之后,用SETI工作人员的话来说,先驱者10号就成为了SETI的一名非官方成员。
虽说先驱者10号最初的任务是历时21个月的木星探测,但即便在它飞行50多亿千米越过冥王星轨道之后,其优良的品质使它依然能为科学研究作出贡献。此时,天文学家想到的是“太阳风层”。我们知道,太阳每时每刻都在向外发射迅速流动的带电粒子,形成所谓太阳风。它们以每秒500千米左右的速度向外传播,一直延伸到距太阳70至120天文单位(1天文单位约为1.5亿千米)的边界处。在这个边界之内的就是相对于星际介质的一个巨大空腔,即我们所寄居的太阳系。这个巨型空腔形状就像一个球形的气泡,天文学上称之为“太阳风层”。我们现在甚至还不能准确指出日光层的边界到底在哪里,也对那里存在的有趣的物理现象几乎一无所知。天文学家希望借助先驱者10号来找出太阳风层的边界。
1995年,先驱者10号成为“凤凰工程”的一部分。所谓“凤凰工程”,就是由美国加利福尼亚“搜寻地外文明协会”进行的对临近恒星的观测,他们希望找到外星文明踪迹。通过对先驱者10号的日常观测,天文学家确信,他们能够将来自人类的信号与来自外星文明的信号区别开来。
无尽的旅程
1997年3月3日,美国航宇局总部礼堂。先驱者的工作人员济济一堂,庆祝先驱者10号发射25周年的纪念日。在欢乐的气氛中,多少也包含着几许伤感,一位研究人员说,也许一年后的某个时候,先驱者10号就会与人类永远告别。也是在这个月的月底,美国航宇局正式宣布先驱者10号退役。
在此之后,已经与先驱者10号建立了深厚感情的天文学家仍然在不断地与它联络。从退役至今,在同先驱者10号的联络过程中,有多少成功与失败,多少欢欣与失落,恐怕只有亲历的人们才真正清楚。2001年1月底至2月初,虽然先驱者10号的信号已经中断了很久,美国衣阿华大学的詹姆斯·万·爱伦仍然在等待着,他是先驱者10号GTT望远镜的主要研究人员,他说:“我们怀着强烈的兴趣等待着先驱者10号发回更多数据。”
先驱者10号没有让这些关心它的人失望。它在2002年升空30周年的时候,以及后来的几个月里还壮心不已地向地球发回信号。但是,这些信号已经相当微弱。这说明探测器的燃料已经接近消耗殆尽了。在先驱者10号上,设备被一个接一个地关闭了,最终,放射性同位素热电发电机也关闭了。地球人收到最后一个信号是在2003年1月22日,其中已无任何遥测数据。
先驱者10号没能度过它的升空31周年纪念日。今天,先驱者10号距太阳已经超过了80天文单位,它还携带着著名的“地球名片”,标明了地球的位置和地球文明的外貌以及其他一些重要的信息。它正飞向金牛座的恒星毕宿五,也许,在200万年之后,那里的文明(如果存在的话)将感慨万千地发现这个从地球远道而来的伤痕累累的使者。而在此之前,也就是大约3万年之后,先驱者10号还会接近红矮星248。
根据恒星演化理论,50亿年之后,太阳将膨胀为一颗红巨星,吞噬掉水星、金星和我们的地球。那时,也许从地球出发的先驱者10号,仍然在宇宙中的某处游荡,只是它的家已不复存在了。探索未知之谜的旅行没有尽头,挑战科学极限的攀登不应止步,人类文明的圣火也就
永不熄灭,祝福先驱者吧!★