太空：本世纪的终点？

发布时间：81年10月28日

Robert Jastrow 编译陈静慧

二OOO年，苏联人将在火星上着陆。

1988年，美国将结束对行星的探索。美国人能让其成为事实吗？

在取得十年之久轰动世界的成就之后，美国已经决定退出行星探索之列。八十年代唯一批准的飞行计划是飞向木星的伽利略号。直到1988年，这个飞船才能到达最终目的地。事实上，伽利略号有可能永远也到达不了木星。因为去年美国参议院拨款委员会大大削减了这个计划，只保留了最后一次的尝试。

如果伽利略号完成飞行使命，将是八十年代这一科学的最为惊人的功绩。因为伽利略号载有仪器，可以有助于揭示生物起源这一极其重大的宇宙奥秘。这一说法似乎是自相矛盾。因为木星的大气层中充满有毒气体，如氨，甲烷。我们知道，这些气体会毒死生物。然而，恰恰就是这些气体有趣地形成了一个混合体。在远古时候，地球上有机物质的基础分子结构单元就是出于这种混合体而形成的，那时，在我们这行星上，生物首先在水中进化。后来，令人讨厌的气体逐渐渗漏掉，取而代之的是使人适宜的物质，如氧和氮。但是，木星上仍然存在着氨和甲烷。大自然中生物起源时的演示过程也许仍在那里继续着，生物进化的最初阶段在木星上已结束，而是生物体在云层中漂浮。

伽利略号是不载人的太空飞船。大约重两吨半。当它到达木星，将像一个新的木星卫星一样进入环绕木星运行的轨道。然后，将放出载有仪器的飞船吊仓。这吊仓将穿过云层降落。在下降过程中，对环绕它的物质进行取样检测。所载仪器之一，是一部质谱仪，可以检测成分较单一的物质结构单元，例如氨基酸。甚至能够检测更为复杂的，可辨认的分子的碎块。这碎块更加接近物质本身。

这一伟大的成就再有八年也不会出现。这期间，苏联人正在装备一支行星飞船舰队。1982年，一艘无人驾驶的苏联飞船将在金星上着陆，并且切下一块表面石块作为标本。这标本将被送入飞船内，通过X射线荧光谱仪进行研究。这一冒险行动听起来就像说我们的维金号正泊在火星上一样。可是这将引起更激烈的争论，因为金星的表面温度是华氏900度，比炉灶还热。金星的大气压是每平方英寸1吨，将把维金压得比薄煎饼还扁。复杂的封闭系统密封飞船，使之与粗糙的外界隔绝。

苏联人的着陆金星是以其冒险激动人心。随之而至的是1984年的另一个富于想象的：困难重重的飞行使命。这次是法国和苏联联合工程——将在金星的大气层中飘置一个气球，载着一个重荷仪器的吊仓。

但是在苏联的一览表中，最大的一个项目是载人的飞船在金星上着陆。苏联扬言他们正努力发展这一飞行能力。在阿波罗统治时期，在载人飞行方面，他们远远落在我们后面。但是在八年前的1973年，我们退出了那一竞争。这期间，他们很快赶了上来。苏联最大的太空站，已进入运行轨道三年，宇航员连续在飞船内生活了六个月，当有人问到宇航员瓦利里 · 瓦斯塔诺夫，为什么苏联让他们的宇航员在运行轨道上待这么长时间，他回答说，“因为到金星的航行要持续三年。”Charleys Sheldon博士，国会中关于苏联太空计划的专家，说苏联人声称他们的太空站打算成为到行星上去的载人飞船的前进基地。当苏联宇航员在金星上着陆时，我们的行星将会惊骇得震颤起来。

这样，我们美国的探索濒临本世纪辉煌的终点。在我们抛弃太阳系的时候，苏联人加速了他们的行星计划。以比以往更大的决心想使他们新的冒险行径抹去对我们的行星方案的记忆，抹去对我们辉煌的成就的记忆。他们对James. Michener所说的“伟大的历史潮流”有着灵敏的嗅觉。这一局面使我们回想起“苏联人造地球卫星”年代。当苏联发射他们的卫星的时候，我们的前卫火箭却在发射台上倒毙在一片火海之中。世界各报叫嚷着：“失败”“完蛋”。很多国家阐明，苏联的一系列成功和美国的不断失败是共产主义制度优越性的证明。世界那时开始转向苏联。肯尼迪总统看到了这一恶兆，采取了明确果断的行动。阿波罗、维金和旅行者相继开始了伟大的历程。

在太阳系中，还没有国家能在工业技术方面赶上美国。肯尼迪决策之后，苏联不仅在探索行星的重大冒险方面远远落后，而且在实际的纯经济的商务应用方面也远远落后。但是他们加紧工作。根据目前的趋势看，他们将很快地把我们甩在死亡边缘。这次美国没有反应，我们已经把行星交给了苏联人。有人可能要问，“他们将对行星如何？”今天我不知道这个问题的答案。但探索的历史使我们确实相信，在二OOO年，就将会痛苦地明白了。

土星宏伟壮观的景象

蛙跳般跃进的小卫星，“护羊狗”卫星，鞭形（辫子模样）光环——飞近天体进行探测的宇宙飞船揭示的几件令人惊异的奇迹。

当旅行者1号飞近太阳系第二个最大的行星——土星近七万七千英里时，所揭露出来的奇迹，是无人料想到的。

最为使人惊奇的是土星闻名的光环，被认为是由水和石块形成的，从地球上仅仅能看到三条宽阔的，闪耀微光的带形光环。最外面的是A环；B环最大也最明亮，有三万英里宽；最里面的第三条，C环微弱不清。

从旅行者上观察，这些光环实际上是由数以百计的，既_紧密相拢又独立相隔的一个个小环构成。在A环与B环之间，甚至有一条二千一百七十英里的间隙，称作Cassini分界线，包容五十多个微弱的小光环。

新发现的，由先驱者11号准确定出位置的F光环、是一个极小的环——只有六十英里阔。旅行者号揭示出它是最稀奇古怪的。

当旅行者号接近这个星球时，特写镜头揭示出，F光环是缏形的，反牛顿机械定律的，这说明引力将改正这旋转结构。喷气推进实验室的科学家们受到外观稳定平衡的缏的困惑。有人说，“这不是不正圆，这是疯狂的疯狂。”“如此复杂的结构怎么能保持稳定的平衡呢？”他们认为光环和土星磁场的相互影响可能予以解释这一问题。磁性引起的作用也可能要对旅行者号在光环主要部分拍摄的那一系列难以理解的“说法”负责。了解复杂的光环将肯定包括研究光环相土星的十五个小卫星，或卫星之间的相互影响。譬如，在旅行者号飞近天体过程中新发现的，简称作S-13的第十三个卫星和简称作S-14的第十四个卫星与F光环的关系。

S-13和S-14是两个非常微小的卫星，沿F光环的任意一边，入土星轨道运行。通常认为它们的引力作用导致了聚焦，并且限制F光环的粒子，使聚成一条窄带。如果某些冰和石块力图飞离正道，这一由S-13和S-14牵引的引力很快就将它们拉回到光环之中。这一牧羊狗的作为使这两颗卫星赢得了“护羊狗”卫星的绰号。

旅行者号在1980年11月的运行中还发现另一对举动奇特的卫星，称作S-10，S-11。它们是1966年在地球基线观察中始瞥见的。两颗卫星分享几乎完全相等的运行轨道，高于土星九万英里。事实上，它们的运行轨道这样近，以至于两颗卫星在一个较快运行赶上另一个较慢运行的时候会相撞。然而这样的事没有发生过，为什么呢？

回答是物质的引力。当两个卫星互相接近的时候，主要的一个卫星便丢弃能量，并且暂时靠近行星，追踪而来的那个卫星便拾起这些能量，直接移入较高的运行轨道。当卫星相挤压而过后，卫星的引力作用又使原所有者公正地恢复了自己的能量，并且这两个卫星又回复到了它们先前的轨道。由于这异乎寻常的举动，这两颗卫星便被称作蛙跳般交互跃进的卫星。

这两个微小卫星怎样分享运行轨道？旅行者号的特写镜头照片再次提供重要的线索。S10和S-11两个卫星的形状是不规则的。它们参差不齐的边缘使人联想到它们曾是一个卫星。也可能先古时某次与一大流星体碰撞，使母体卫星震裂为我们观察到的两个分裂的小卫星。

旅行者号拍摄的照片提供了土星卫星表面上陨石坑的充分证据。譬如Mimas的冰冷表面有一个巨大陨石坑。那前所未有的猛烈冲撞结果可能使卫星爆裂为碎块。

环土星而行的最大卫星是泰坦，比水星稍大一点。太阳系中，泰坦是唯一的一个据知有大气层的卫星。旅行者号证实了，泰坦是被厚雾层、霾层和云层覆盖着。气层厚得不可能拍摄到卫星的表面。科学家们推测，泰坦是云层遮盖的金星的冻结形式。

泰坦的大气层，有丰富的碳氢化合物，可能类似亿万年前地球外围的原始大气层。但是寒冷的温度似乎阻碍了泰坦上的生物发展。

从现在起五万亿年后，当太阳濒临它实体的暮昏之时，会比现在的体积增大很多倍。膨胀的，红色巨型太阳将吞没和汽化接近它的行星——水星、金星和地球。至于像土星一样遥远的狭小的冰的星球，如卫星Mimas，Enceladus，Tethys，Dioae，Rhea和泰坦将解冻。泰坦将有史以来第一次温暖起来，可能变成适于居住的，也可能我们的后代子孙将在开始探索和开拓一个新的星球之前，临时栖身在这个远隔的星球之中。

最后的倒数数

那些把卫星、火星、水星、金星、木星和土星带入你生活之中的人们，正在等着再把哈雷彗星和太阳也带进来。

加利福尼亚技术学院的喷气推进实验室设计并且控制星际间的宇宙飞船。1958年以我们对苏联人造地球卫星的回应，即探索者1号开拓了太空年代。作为研究生研究火箭工程开始的事业已经成为我们与行星联结的环节，喷气推进实验室的主任Bruce Murray博士指出，“自从1963年以来，美国宇宙飞船不断地从我们太阳系中的异地发回照片，间隔时间从没超过十二个月。”