OurSci Magazine, 2004.01.15, Vol.4, No.21

三思科学杂志
《三思科学》电子杂志 2004年第1期 2004年1月15日
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故事

飞行

我心飞翔
——2003世界航天事业回顾

作者 钟爱华
2003.12.24


  2003年是莱特兄弟的飞机升空100周年,也是齐奥尔科夫斯基的火箭公式发表100周年。100年来人类不仅使跨越大洋的空中旅行成为家常便饭,也成功迈出了离开摇篮、走向外层空间的步伐。在这格外具有纪念意义的一年里,我们触及了从未到达的遥远空间,经历了千年期待成真的狂喜,也尝到梦想折翼的苦痛……


大鹏飞兮振八裔,中天摧兮力不济

  2月1日,中国农历大年初一的晚上,携带着大量科学研究成果的美国“哥伦比亚”号航天飞机在返航途中发生爆炸,机上7名宇航员全部遇难,此时距他们着陆只剩下短短的16分钟,而事故的原因很有可能是因为一块外部燃料箱脱落的泡沫击中了飞船左翼。

坠落
哥伦比亚号坠毁


  航天飞机曾经被认为是当今载人航天最优秀的工具,美国人甚至希望这种可以多次重复使用的航天器可以将进入太空的成本降低到5美元/千克,进而在地球同步轨道上开设希尔顿饭店,但是22年过去了,航天飞机的发射成本依旧高昂,商业化的太空旅行仍只是极少数富人的专利。哥伦比亚号的事故使美国宇航局(NASA)的安全政策受到猛烈批评,一些人更认为,空间技术要取得新的飞跃,必须采用全新的理念。

  人类走向太空的43年间倒下了22名宇航员。虽然有人认为“哥伦比亚”号带有军事目的而为这个悲剧鼓掌,但是我相信有朝一日我们的后人可以“朝辞地球,夜归星汉”之时,会有人想到这些先人们的足迹。


岭外音书断,经冬复历春

  哥伦比亚号的事故使得所有美国现役航天飞机全部停飞,但是早已离开地球多年的无人探测器们却依旧职守的它们的岗位,继续进行着它们的旅程。

  2月初,NASA宣布,先驱者10号探测器已经与地球失去联系。专家们认为,由于放射性同位素动力源已衰变殆尽,探测器可能已无力再向地球发送信号。NASA于是决定放弃与探测器继续联系的努力。但探测器仍然在继续飞行。

先驱者
先驱者10号


  这个探测太空的老兵是于1972年3月2日发射升空的,主要考察目标是木星。原本美国航天局只打算让它服役两年,没想到它的表现如此良好。31年来它是第一个穿过小行星带、成功到达木星附近并获取近距离图像的探测器。1983年,它又成为第一个飞出冥王星轨道范围的人造探测器。先驱者10号于1997年3月底正式退役,但它“生命不息战斗不止”,带着“地球名片”,继续向宇宙深处前进。现在它终于和组织失去了联系,我们希望这位先驱者一路好运。


冉冉征途间,谁是长年者

  然而,先驱者10号还不是跑得最远的。NASA于11月初宣布,美国旅行者1号探测器正在向太阳系边界逼近。甚至有科学家认为,它一度可能已突破了太阳系与外部星际空间的第一道交界线,成为第一个实现太阳系突围的人类文明使者。

  太阳系的边界有两种定义,狭义的一种是冥王星轨道为界,先驱者10号和11号、旅行者1号和2号都已突破这个界限;广义的一种则是由带电粒子组成的太阳风伸展范围的边缘,它离太阳的距离为85至120个天文单位。一些科学家分析数据后认为,旅行者1号可能已经在2002年8月突破了太阳风伸展范围的边界。另一些科学家持保留态度。

旅行者
旅行者1号


  旅行者1号于1977年9月升空,多年来,与比它早些时候发射的旅行者2号联合对太阳系外围行星及其卫星展开了大量有价值的观测。1998年,旅行者1号超越先驱者10号,成为在宇宙中飞行得最远的人类探测器。尤为难能可贵的是,在距离太阳约135亿公里的地方它依旧不断的呼叫我们,告诉我们它征途上的所见所闻,总有一天它会像先驱者10号一样永远沉默下去,但是它永远活在我们心中!


空山不见人,但闻人语响

  30年代的美国广播剧《火星人入侵地球》曾经使公众大为恐慌,人类在科幻小说和电影里也经常把火星人作为假想敌。70多年过去了,火星人没有来,倒是地球入侵火星的侦察兵已经登陆。

  1997年首次于火星着陆的“火星探路者”并没有找到火星人,也没有找到任何生命可能存在的迹象,但发现火星上可能曾经温暖而湿润。今年3月初NASA又宣布,“火星奥德赛”探测器所获数据表明,火星地下可能有大量的水冰,如果全部融掉,火星会被500米深的海洋所覆盖。有了水就可能有生命,哪怕只是细菌化石也将使生命科学获得革命性的突破。

火星
红色行星的诱惑


  这一发现加强了各国继续探测火星、为人类登陆火星作准备的决心。此外,今年火星到达6万年来与地球最近地点,发射探测器特别省力。欧洲航天局(ESA)的“火星特快”探测器于6月份出发,携带着“贝格尔2号”着陆器,希望在探寻火星生命痕迹方面拔得头筹。NASA的“勇气”和“机遇”号探测器紧随其后踏上旅途,火星探测的新一轮竞赛已经展开。


星陨半空天宇静,莲生陆地客心迷

  除了火星,木星上今年也出了不小的动静。9月21日,“伽利略”木星探测器运行到木星背面,然后以每小时约17万千米的速度坠入木星大气层。它与木星大气层摩擦的高温使该探测器发生剧烈燃烧,并最终坠毁于木星,结束了长达14年的使命。

伽利略
伽利略


  1989年10月18日,美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机把价值15亿美元的“伽利略”木星探测器带上太空并施放入轨。这是世界上第一个专门用于探测木星的探测器。“伽利略”的发现中最引人注目的一点是,木卫二的冰层下面有着液态海洋,也就有可能存在生命。

  原本美国人打算让“伽利略”永远留在环木星轨道上,但木卫二上存在生命的希望是如此宝贵,探测器如果发生意外坠落到木卫二表面,所携带的地球微生物就可能污染环境,这个风险不是人们冒得起的。科学家这才选择了这样一种悲壮的方式,结束了“伽利略”战斗的一生。


莫嫌旧日云中守,犹堪一战取功勋

  哥伦比亚号掉下来了,美国的航天飞机停飞了,但是国际空间站上的人总要继续活着,饱受经济问题困扰的俄罗斯航天工业获得了不少新机会:NASA被迫更多依赖俄罗斯飞船来向国际空间站提供补给品。事实上,就在“哥伦比亚”失事的第二天,俄罗斯的“进步M47”飞船在拜科努尔航天中心发射,3日之后与国际空间站成功对接。俄罗斯的宇宙飞船确实没有航天飞机金贵,而且不能重复使用,但是似乎更加皮实。

  6月30日,俄罗斯的“罗科特”轻型火箭从普列谢茨克发射场发射升空,将8颗外国卫星和1颗俄罗斯卫星送入预定的近地轨道。“一箭九星”,这恐怕是人类航天领域的最高纪录了。这也显示,虽然俄罗斯近年来囊中羞涩、在外层空间探测上寂寂无闻,但瘦死骆驼比马大,其航天技术基础依然相当雄厚。

联盟
俄罗斯联盟号飞船


  12月,两名美国人各花费2000万美元买到了前往国际空间站旅行的“通行证”,他们将分别于2004年和2005年乘坐俄罗斯“联盟”号宇宙飞船上天。这两名美国人并非国际空间站的第一批游客,美国亿万富翁丹尼斯·蒂托和南非人马克·沙特尔沃思已率先于2001年和2002年到此一游。俄罗斯负责此事的“宇宙探险”公司说,目前他们手上还有两个上天名额等待出售。


希贤宜励德,羡鱼当结网

  2003年欧洲航天局也没闲着,12月25日,他们的第一个火星登陆器“贝格尔2号”将登陆火星,对火星表面的气温、风力进行记录,拍摄火星表面照片,对火星土壤和岩层成分进行分析,并试图寻找火星生命的痕迹。在航天事业上,欧洲人虽然不像美俄一般在全球前面领跑,但是他们会说:“我们一直在努力”。

  与美国“伽利略”木星探测器自毁事件相映衬的是,9月份,欧盟与中国签订了“伽利略”卫星定位系统合作计划。说到底就是欧洲要搞自己的全球定位,从而排除美国在这一领域对欧洲的控制。

SMART-1
SMART-1月球探测器


  过去,欧洲航天业一直专注于卫星制造和火箭发射,避免参与美俄载人航天、外太空探测以及卫星定位系统等项目的竞争。如今欧洲几乎“全面出击” 。除了发射火星探测器,9月又发射“SMART-1”月球探测器,它将利用阳光的力量,慢慢悠悠利用几年的时间到达月球。其任务在月球探测之外,更重要的是试验新的离子引擎。法国媒体说,无论探测月球还是火星,欧洲人都是在“补过去的课”。这些事件集中在今年发生,标志着欧洲在航天技术领域不甘屈居人后。


沉舟侧畔千帆过,病树前头万木春

  不甘屈居人后的还有日本,只是他们的运气似乎一直不好,2003年简直是日本航天业的恶梦之年。日本去年12月发射的、设计寿命为3年的“绿色2号”环境监测卫星才升空10个月,就出现电源故障,终在今年10月底被彻底放弃,卫星上搭载的日本、美国及法国的环境监测装置全部损失。“绿色2号”曾被视作近年内日本空间科研的重点项目,其中途夭折对日本航天工业和环境科学都是一大打击。

  11月29日,日本用自行研制的H2A发射两颗间谍卫星,但是发射后大型固体燃料助推器无法与火箭主体分离,于是在候检发射10分钟后被地面指挥人员引爆。这次失败使日本国产火箭的信誉危机进一步加剧。日本在商业卫星发射领域曾经欲与欧美试比高,一度与美国休斯公司和劳拉空间系统公司签订卫星发射合同,但由于事故连连,合同终被取消,日本在商业卫星发射领域逐渐失去了客户。

H2A
日本H2A火箭


  霉运到此还没有完结,1998年升空的日本火星探测器“希望”号,在行程因故障一再被拖延之后,终于在12月初失去了进入预定轨道的最后机会,200亿日元的投资化为泡影。屡战屡败的命运使日本深感本国空间技术基础仍然薄弱,“一口吃成个胖子”和“又要马儿好又要马儿不吃草”的发展政策存在重大失误。一些专家提出,今后当增加投资、稳扎稳打,切不可看着欧美和中国眼热、急于求成搞大型火箭和载人航天。

  一样郁闷的还有巴西。8月22日下午1时30分左右,一枚计划即将发射升空的巴西运载火箭,在阿尔坎塔拉航天基地接受最后检测时突然发生爆炸,导致现场21人被炸死,另有20多人身受重伤。这对于巴西的航天大国梦来说无疑是一次沉重的打击。巴西官员称,运载火箭的一个引擎故障可能是造成本次悲剧的主要原因。


  不过不管怎么说,2003年咱中国老百姓是“今儿真高兴”的。杨利伟上太空,使得中国成了世界上第三个具备载人航天能力的国家,同时也再次证明了“长征”系列火箭的能力。国际航天市场与家用电器市场一样是竞争得你死我活的,相信“神舟5号”会给我们带来更多地发射合同。

  2003年快过去了,人类在探索宇宙的过程中又迈出了新的足迹,同时也付出了鲜血与生命的代价,但是人类的脚步不会停息,也许几十年后的今天,我们正在看《月球晚报》了。


  附:2003世界航天大事记

  2月1日 美国哥伦比亚号航天飞机在返航途中坠毁,7名宇航员牺牲
  2月27日 美国宇航局宣布放弃与先驱者10号深空探测器的联络
  3月1日 科学家宣布美国“火星奥德赛”探测器数据表明火星上存在水冰
  4月26日 俄美宇航员乘俄罗斯“联盟”号飞船出发前往国际空间站,这是哥伦比亚号事故后世界首次载人航天飞行
  6月2日 欧洲航天局“火星特快”探测器携带“贝格尔2号”着陆器启程前往火星
  6月10日 美国“勇气”号火星探测器升空
  6月30日 俄罗斯“罗科特”轻型火箭实现“一箭九星”
  7月7日 美国“机遇”号火星探测器升空
  8月22日 巴西运载火箭发射失败,人员伤亡惨重
  8月27日 火星达到近6万年来与地球最近的地点
  9月21日 美国“伽利略”探测器在地面控制下坠毁于木星,结束14年的使命
  9月27日 欧洲“SMART-1”月球探测器升空
  10月16日 中国成功发射“神舟5号”载人飞船,航天员杨利伟飞行21小时后安全返回
  11月5日 美国科学家表示,“旅行者1号”可能已经成功实现太阳系突围
  11月29日 日本H2A火箭发射失败


  此文完成之后新发生的事件:
  12月25日 “贝格尔2号”尝试火星着陆,但此后失去了消息。
  2004年1月3日 美国“勇气”号探测器成功登陆火星
end




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