一、前言

值纪念人造卫星1号发射30周年之际,1987年秋天,苏联举行了庆祝活动。参加这次活动,不仅能了解苏联的火卫 - 计划、哥伦布计划等未来计划的进展情况,而且还为弄清苏联行星科学的研究实力提供了机会。会议期间,笔者还荣幸地见到了苏联的第一位女宇航员塔莱西科瓦女士。

二、大规模的行星探查活动

夏末,一封电报飞临手边。发信人是苏联科学院宇宙科学研究所的萨库吉夫所长。电报内容是,从10月2日到4日的3天时间里,在莫斯科召开以宇宙与科学、技术、经济、人类活动等为主题的研讨会,希望出席这次招待会形式的讨论会。匆忙召集这次由世界各国的宇宙、行星科学家参加的规模宏大的研讨会,真令人了时有点捉摸不透。后来静心一想,1987年10月4日,正值苏联人造卫星1号发射30周年之际,对于为什么举办如此隆重的纪念活动,也就容易理解了。

时间急,日程不必说就自然安排得十分紧凑了。但此举无疑是获取苏联行星科学实际情报的绝好机会,很有必要参加。近年来,熟悉苏联行星科学情况的美国学者们的情感确实有所变化,他们对于苏联的行星探查活动大都抱有极友好的态度。为什么这样说呢?因为80年代的行星科学,除了“航行者”的探查成果之外,苏联在行星探查方面技高一筹,它们提供了各种各样、丰富多彩的数据;尤以对于不甚了解苏联行星科学内幕的日本来看,以前也是抱有这种观点的。我们仅在苏联停留了不足一星期的短暂时间,因此也只能粗略地介绍一下有关苏联行星科学情况之见闻。

人造卫星1号是于1957年发射成功的,当时的人们恐怕对于由它带给世界的相当大的冲击仍记忆犹新吧,可我却对此记不太清了。在我的记忆里,似记非记得好像1969年是代表行星科学年的意思。然而,由于行星科学在科学成就中所占有的份量,仔细琢磨一下就不难知道,继1957年1月4 日的人造卫星1号发射成功后,接着,苏联又在1961年4月12 日用“东方1号”飞船首次实现了载人太空飞行,从某种意义上讲,这一壮举是在科学成就基础上实现的,其他价值也不应低估。

在1957年10月5日的晚报上做了首次报导之后,连日来,人造卫星1号一直是报纸上的头版头条新闻,当时那股兴奋劲至今仍在心底激荡。与那时由人造卫星号和东方号开创的宇宙时代相比,目前在行星探查方面,NASA的活动比较引人注目,遗憾的是,好些人不知为什么,对苏联的活动没放在心上,甚至毫无理由地认为苏联并没有往行星探查领域投入力量,而事实恰恰相反,从公开的情报量来看,与NASA相比,可以认为,近年来苏联的公开情报明显地不及美国。但是,根据最近苏联国内的公开情报报道,近几年来,公开发表了许多与行星探查相关的情报资料,甚至连我们自己也从中蒙受过苏联行星探查成果的恩惠。

三、火星探查——90年代的主攻目标

这次称之为“太空未来讨论会”的会议,比我当初想象的效果要好得多。来自世界各国的参加这次会议的有关学者总数超过400人,苏联国际贸易中心的会议厅作为会议场所,那里设置了几部电视摄像机,连日会议的部分情景和与会者的采访节目等,将通过它们向苏联国内播放。西欧各发达国家的代表团均具10人左右的规模,美国代表团的成员特别多,总数超过150人,令人惊愕。不过,最近从NASA总部的科学家那里听说,苏联对于美国方面官方来访人员是规定了限额的,因此,美国这次以“自由身份”来苏参加会议的学者们颇多。

整个会议分别划分为科学、技术、经济、人类活动、国际合作等分会议,特别是科学会议,又具体细分为与太阳系、宇宙、等离子区相关等的会议,进行专题讨论,笔者出席了太阳系的会议。会上,在简单地介绍完各国的行星探查计划之后,又介绍了对各个太阳系天体的认识现状,以后的讨论则集中在有关火星探查的专题上了。以讨论日本的月球探查和金星探查等计划的进展状况为课题,日本东海大学工学部教授平尾邦雄先生以代表身份作了介绍,他的演讲总得使人感到没有哪项计划能给人留下什么深刻印象,与其他国家相比,日本的计划缺乏紧迫感和给人以无足轻重的印象。

无论是美国还是苏联,都以探查火星作为90年代的行星探查的主攻目标。为什么呢?因为至少在表面上,火星曾经像现在的地球那样,有过地球那种地表环境,然而,在什么时候火星上的生命销声匿迹了,有没有残存下什么印痕,根据我的判断,可以说这一问题在很早之前就有人研究了人类在50年之前就提出了这一问题。在那个时候,环境问题和人口问题等无疑增大了人类在地球上活动的局限性。于是那个时期的人类就作出了两种选择。

一种是,控制人类本身的增长指数,这是保证人类在地球上安然生存下去而必须下决心实行的措施;另一种是,改造行星,将人类移往行星上居住,而后一种选择至少目前看来不那么现实,实际中摆着许多十分明确而棘手的问题,比如,在月球表面上如何建造密封式居住空间,太空站的建造得分哪几个阶段进行,好多问题仍无法解决。因为几十亿人类的移住问题必须周密考虑,然而,如果必须将行星地表环境改造成地球那样的环境,则要达到此目的,眼下看来,除了火星之外,没有其他可能的天体。诚然,以行星探查为背景作出的庞大财政预算,肯定是一个天文数字。

四、火卫 - 计划趋于成熟

某种意义上说来,现阶段的探查计划尤以火星探查最为人知,NASA计划于1992年发射一颗火星探测卫星,最近,美国国会通过了方案的初步财政预算。苏联已制定出21世纪的火星探查计划方案,并且正在实施第1阶段的火卫 - 计划。

所谓火卫 - 计划,是指多用途行星探查计划。第1颗火卫 - 卫星承担观测和探查火星地表与大气层、磁气层等的任务,探查行星间的空间,系统地观测太阳大气、太阳活动、太阳震动等现象。这颗卫星预定于1988年7月发射入空。根据这一计划,探查机整体由苏联制造,各种测试仪器则分别由东西欧各国承制。一般说来,眼下的苏联行星探查计划,是与欧洲各国合作进行的。这次会议之后,笔者专门采访了全苏科学院宇宙科学研究所。从现场可以看到,人们正在忙碌着进行将各种探测装置与探查机整机组装在一起的试验。在不到1年之后使之发射升空以前的这段时间,可以说,各种准备活动将会有条不紊地进行下去的,顺便说一下,在全苏宇宙科学研究所通往所长室的长廊上,挂了一幅很大的世界地图。地图上的各国位置上,标注着有太空开发计划的国家的国旗,那上面有包括美国在内的许多西欧发达国家甚至连亚洲的越南等国的国旗,但唯独不见日本的太阳旗。究竟是日本尚未建立某种程度的国际合作关系呢,还是日本在太空国际合作年代因某些原因自甘落伍了呢,不得不由人倍发忧思。

火卫 - 计划是多目标的,因此,得进行各种各类的天体观测,其观测项目也多得惊人。其中,特别引人注目的项目是,将激光束发射到离火卫 - 上空数十米的地方,使覆盖地表的表土蒸发,以便对其进行分析,此外,还降落一架叫做“戽斗”的跳跃式移动机器人探查机,在大约10个不同的地点进行观测活动。

火卫 - 的长轴、中间轴和短轴的长度,分别是27公里、22公里、19公里的鸡蛋状椭圆球形,在为火星半径2.76倍的地方用7小时39分钟绕转一周。自转和公转同时进行,即火卫 - 永远以相同表面(长轴方向)朝着火星。在火星附近,偏离黄道面倾斜24度的火卫 - 轨道不稳定,火卫 - 现在仍在慢条斯理地往火里坠落,估计约在3000万 ~ 7000万年之后,火卫 - 会与火星发生冲突。

在火卫 - 的地表处很近的地方构成的地形,有一超出火卫 - 直径三分之一多的巨大圆形穴坑(直径10公里),坑底是相互平行的,无数条延展的沟构成了100 ~ 200米宽、10—20米深的沟带地形。在这些沟的某些地方连绵延展,断断续续约有30公里长。火卫 - 地表面的反射率比火星暗淡得多,密度每1立方英寸为2.2克,也比火星的密度(每1立方英寸为3.92克)轻得多。我们所说的所谓物质即是近似于碳质的球粒陨石,实际上真是这样吗?这一问题正是我们探查火卫 - 起源的根究所在,不言而喻,火卫 – 计划是最重要的科学目标。

五、巧遇塔莱西科瓦女士

在火卫 - 计划中,预定了一个从1992年一直延续到1994年的哥伦布计划。该计划是通过一架巡绕火星的低高度探查机,进行大气和地表的观测,并降落一只,探测装置以便观测气球和地表的化学组成及地壳热流量等各种物理量,为调查火星周边的地形和地质,还计划着陆一辆火星探测车。在会议上,出示了火星探测车和气球的构思图。气球共计7个,它们以北半球大约50度纬度为中心,在0 ~ 6公里高度,用大约1米的秒速边飘移,边执行地表和大气的观测任务。气球的寿命计划为10个火星日左右。火星探测车重量为225公斤,设计寿命为15小时左右。

在1996年和1998年这一期间,要始终保持返送回火星地表物质的试料,到2002年,研究使用承受1000公里以上远程的性能较高的火星探测车,使它能在广阔的地域执行长时间的观测、以这些观测结果为依据,再研究人类的火星探查是否可行。

会议期间,笔者访问了位于莫斯科以北约50公里堪称“卫星城”的宇航员训练中心,从而有机会饱览一下训练中心的设施。实际上,参与这次会议的宇航员(总数为41人。谅也是宇航员们首次济济一堂的机会)和科学家们还举行了联欢活动。当科学家们问宇航员,他们是否有一定参加载人火星宇航的欲望时,大多数宇航员的回答是,希望参与载人火重宇航。当科学家们质问宇航员:在长时间的太空飞行中是否有必要施加人造重力时,大家意见分歧,纷说不一。总之,火星的载人飞行,在很大程度上还是一枕美梦。

笔者就此再谈点题外话音。在访问宇航员训练中心的时候,我身边有一位银发斑白的老妇人蹒跚步行,由于她的身份格外引人注目,因而就成了四周人瞩目的目标,她就是塔莱西科瓦女士,即世界上第一位女宇航员。她的神情给人的印象仿似一位春华正茂的年轻姑娘,在我们驱车返回居住的旅馆的途中,我有幸从急驰的公共汽车上一睹她的芳容,她的面庞淋浴着秋天的阳光,袒露出温静的表情。

六、有关小行星和木星探查等的研讨

全苏宇航员训练中心内的各种装置,与美国NAS-A的实力基本上旗鼓相当,这方面没有什么值得专门介绍的了,但制作出的利用离心力的高重力输出装置体积之巨大,却给人以深刻印象。该装置1分钟旋转38.6周,乘载一人时为30 G(重力加速度),乘载2人时可达到20 G。

对火星探查计划,至此可以说比较清楚了。除此之外还制订出了1994年的小行星探查计划,1995年的木星探查计划,1999年的土星及其卫星特别是土卫九的探查计划;研究1993年的月球轨道卫星,1996年从月球上取回岩石试料,并由卫星载其返回,到2000年建立月面基地等。小行星探查计划,根据法国和欧洲航天机构探查计划的进展情况,预计得在1988年以后,作出决断。

如在装置研究方面,使人感到苏联的行星科学研究手段跟美国差不多,但在研究队伍的数量上,美国远远落伍。特别是在固体行星科学领域,以苏联科学院的贝尔奈茨基地球化学及分析化学研究所、共轴地球物理研究所等的部分研究小组为中心,不仅进行数据的解析研究,而且在国内出人意料的竟会得到那么广泛的支持。技术上,尚存在有关图像处理方面的问题。眼下,苏联的做法是,通过金星15号和16号卫星,根据金星北极周边的高分解能率的地形图,制作地质图,用手描绘下来。尽管这样徽尚欠完美,但它毕竟是目前世界上唯一能处理数据的方式,也是令人知足的。

通过这次访苏,给人以强烈的感慨是,在迈入正式研究行星探查的时代,日本仍未把这一科学研究列为一项国家计划。对此笔者认为,日本目前沿用的宇宙开发事业团(实用卫星)和宇宙科学研究所(科学卫星)之双轨管理体制,存在不少弊病,不利于开拓精神的发挥……。

[科学朝日,(日)1988年2月]