上個月,中國成功地在火星上著陸并部署了“祝融”號火星車,成為世界上第二個在火星上安裝輪子的國家。
去年,美國、阿拉伯聯合酋長國和中國都發射了火星探測任務,利用了這兩個行星異常接近所帶來的相對較短的旅行時間。
為什么行星科學家對火星如此著迷? 為什么要在這顆行星上花這么多時間和金錢,而我們的太陽系里至少有7顆其他的行星,200多個衛星,無數的小行星,還有更多? 在我們的太陽系中有很多奇妙的地方,太空充滿了奇異的特征,如冰火山,冰碎片環,巨大的磁場。
人類尚在執行中的其他星際探索任務
目前有26個活躍的航天器散布在太陽系中。有些環繞其他行星和衛星運行,有些降落在其他星球的表面,還有一些進行了近距離飛行以傳回圖像。只有一半在訪問火星。
在這26艘航天器中,有像旅行者1號和2號執行著長期的任務長期任務,它們在40多年后仍在運行,現在已經離開太陽系進入星際空間。它們還包括一些不太出名,但同樣怪異和奇妙的宇宙飛船。以繞木星軌道運行的朱諾(Juno)宇宙飛船為例。它于2011年發射,五年后進入木星軌道。現在,它正在測量這顆巨大行星的各種屬性,包括它的磁場、大氣狀況,并確定木星的大氣中有多少水。這將幫助理論學家們找出哪個行星形成理論是正確的或者是否需要新的理論。“朱諾號”的任務期限已經超過了7年的計劃,并且至少延長到2025年。
去年年底,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)不僅在一顆小行星上著陸了一艘宇宙飛船,還以驚人的彈弓動作將一個樣本帶回了地球,這是天體動力學中最復雜的壯舉之一。隼鳥2號在日語中是游隼的名字,它在2018年完成了與小行星162173龍宮的會合,測量了其表面并采集了樣本。隼鳥2號將于2019年離開地球,它利用離子引擎改變軌道并返回地球。2020年12月5日,一個帽盒大小、重16公斤的返回艙穿過地球大氣層,毫發無損地降落在澳大利亞伍默拉試驗場(Woomera Test Range)。當JAXA開始分析龍宮小行星上收集的巖石和塵埃時,隼鳥2號又開始了它的旅程——這次是為了與第二顆小行星會合,時間是2031年的某個時候。
獲取良好的太空知識
那些被困在太陽系“重力井”中的宇宙飛船沒有被列入之前的行星任務清單。軌道上有一些特殊的位置稱為“拉格朗日點”,即兩個天體之間的重力平衡點。太陽和日光層觀測站(SOHO)是靠近地球和太陽之間的拉格朗日點的四個航天器之一,離地球大約150萬公里(大約是月球距離的4倍)。它對太陽的外層和太陽風進行觀測,并向地球發送潛在的災難性空間天氣預警。來自太陽的地磁風暴的威力足以用電磁爆炸襲擊地球,其威力之大已導致大范圍內的電網癱瘓。
另一個充滿敵意的地方是離我們最近的行星鄰居金星。盡管金星表面溫度極高,壓力巨大,但美國宇航局最近批準了兩項探索金星起源及其大氣的大型任務。在高層大氣中發現的磷化氣讓生命科學家們相信,生命可能存在于更適宜居住、溫度更低的高海拔地區。
獨創性直升機在火星上的成功飛行,這是在另一個世界的任何動力飛機中的第一次飛行;緊隨其后,美國宇航局的蜻蜓任務將駕駛一架無人機穿過土星冰冷的衛星泰坦的大氣層。旋翼飛行器將于2026年發射,并于2034年抵達,它將飛往土衛六上數十個有希望的地點,尋找與地球上類似的化學前體或生命。
那么這些要花多少錢呢?
政府傾向于將相對較少的預算分配給科學和太空探索。各國在太空任務上的支出通常不到其預算的1%——遠低于社會服務或軍事防御。
決定哪些太空任務將獲得這筆資金通常是由公眾利益驅動的。但是,要想確定哪一個探測器或宇宙飛船的性價比最高,幾乎是不可能的。
當人類第一次踏上月球時,世界上25%的人口屏住呼吸觀看了這段視頻,激勵了之后幾十年的幾代太空探索者。這是無法用金錢衡量的。