书城工业技术遥远的使命——空间探测器
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第1章 太空惊异(1)

太空文明

茫茫太空,宏伟、深邃、宽广;漫漫岁月,有始、无终、流逝。当我们举目仰望这繁星点缀的夜空,当我们回首追思那千古流逝的岁月,不禁要问:太空有多大?星星是怎么来的?外星人存在吗?有太空文明吗?我们地球人是孤独的吗?其他星球上有没有与我们一样的“人”呢?

根据生命形成和存在的条件,科学家们估计,银河系约有1000亿颗恒星,约有100万颗可能具有类似地球这样环境的行星。它们可能孕育着生命,由原始生命逐渐进化到高级生物。在条件和地球相差很大的天体上,也可能孕育出与地球上人类完全不同的高级生物。因此,人类开始试图去寻找地球外的高级生物,探究太空文明。

科学家们猜想:在距离地球40光年以外的空间,一颗红矮星在闪耀。一颗地球大小的行星围绕它运转。这颗行星很接近它的太阳,表面有液态水。行星太靠近恒星也有坏处。这颗行星被恒星的引力锁定、停止了自转。所以,它的一半永远是白昼,另一半永远是黑夜。

这是一个没有日落的星球,空气中回响着奇怪的心跳声。大批怪异的扇形生物,朝着红矮星的方向生长。这里的植物已经变成了动物。既是植物,又是动物的刺扇,高度超过10米,靠扇面吸收太阳能、产生葡萄糖。大胃猪直立时有4米半高,体重跟水牛一样重。泥足虫有六条腿和强壮的铲状头部,生来就是建造水坝的高手。它们不知疲倦地搬运泥土,将刺扇推倒筑坝。修筑的水坝让大河水流速变慢。大片错综复杂的环礁湖,为外星生物提供了富饶的栖息地,也聚集着大批致命的掠食动物……

凭借现代科技,寻找太空文明虽然很难,但似乎并不是遥不可及的事情。科学家正在为未来可能的发现做准备,将这个可能真实的世界命名为“奥丽莉亚星”。

有神秘才有魅力

有神秘才有魅力,有神秘才有探索。

1932年,美国无线电工程师卡尔?央斯基用无线电天线,探测到了来自银河系中心的人马座方向的射电辐射。从此,人类打开了光学观察之外,进行天文观测的第一个窗口。

1960年,美国制订了一个“奥兹玛”计划,利用射电天文台监测宇宙中两个星座的无线电波,但未获得任何结果。

1972年,天文学家又实行“奥兹玛-2”计划,对外星进行搜索。1977年的一天,人们收到一个“WOW”信号。不过这个信号后来再未出现过。这是什么信号呢?来自于哪里呢?

1985年,美国开始实施“米塔”计划,用840个无线电频道对宇宙天体进行扫描,规模相当于1分钟完成100万个“奥兹玛”计划。

1992年,美国开始寻找外层空间智慧生物的“凤凰”计划,利用当时最大的天文望远镜和射电望远镜,搜索宇宙中各类天体传来的不同波长的无线电信号。当时,全球最大的射电望远镜位于美国波多黎各。这座称为“阿雷西博”的射电望远镜建于群山之中,天线直径有305米,天顶扫描角20°。

“阿雷西博”射电望远镜是非常有名的。除了世界各地的少年儿童踊跃参观以外,007电影也是这里的常客。电影《黄金眼》最惊险的镜头,就是在这里拍摄的。

2005年,美国佛罗里达州的“智力彗星”公司,开始提供向太空发射博客日志内容的免费服务。他们计划利用全球联网的计算机,共同搜寻地外文明。你可以通过互联网,运行一个免费下载程序,就可分析从射电望远镜传来的数据。也许哪一天,你真的会接到一个天外来客的信息。

射电望远镜虽然很强大,但受地球气候、大气层的影响,探测太空总是雾里看花,水中望月。一位天文学家作了一个形象的比拟:在地球上透过大气层观测恒星,就像躺在湖底透过湖水看飞鸟一样困难。

空间探测

20世纪60年代,人类进入航天时代,拉开了到太空进行空间探测的序幕。空间探测就是发射航天器进入太空探测。

空间探测具有许多优越性。比如航天器在太空观测星球, 可以避开地球大气层的影响,避开地球重力、绝大多数人工光源和电波的影响。它可以飞近甚至登陆某些星体进行探测。地球围绕太阳飞行,在地球上只能对太阳赤道带进行探测,但探测器却可以飞临太阳南北极上空进行探测。探测器可以穿过彗星进行探测;可以登陆月球、金星、火星等进行探测。探测器可以飞得很远,直至飞出太阳系。

航天时代开始以来,苏联/俄罗斯、美国、日本、中国、印度及欧洲等国发射了许多天文探测航天器。最有名的是美国1990年4月用航天飞机送上太空的哈勃太空望远镜。尽管由于制造过程中的差错,使它得了“近视眼”,但在1993年12月修复以前已获得许多观测成果。修复后,它可观测137亿光年的天体,能对暗弱天体进行观测。图像清晰度是地面观测的10倍。人们期待它揭开宇宙起源和演变、神秘的黑洞、太阳系以外行星等许多宇宙之谜。

是否有外星人?外星人在哪里?这些是最激动人心的宇宙之谜。航天时代开始后,人们已用航天器开展这方面的探测工作。除了寻找外星人的生存场所——太阳系外的行星外,科学家还利用航天器发出与外星人联系的信息。哪怕发现几个水分子,也是最伟大的科学发现。

来自地球的问候

守株待兔,不如主动出击。1977年,美国相继发射了“先驱者-10”号和“先驱者-11”号探测器。这对兄弟探测器各携带一张地球人类的“名片”。

对于浩瀚的宇宙来说,“先驱者”的航行速度实在是太慢了。等它在茫茫宇宙中遇上“知音”,至少也要几百万年或几千万年,可谓遥遥无期。因此,科学家们又想到了发射无线电波的联络方法。

到底先发给谁呢?1974年11月,美国天文学家有选择地向“武仙座球状星团M13”发射了一份用二进制数码编制的电报,传达了地球人类的信息。“电报”的收报人是那里可能存在的智慧生命。

为什么挑选给“武仙座球状星团M13”发报呢?一是因为它距离地球不算太远,只有5着十几万颗恒星。从概率来考虑,信号被接收到的可能性更大些。美国阿雷西博天文台有一座当时世界最大的射电望远镜——305米射电望远镜,就用它发射电报。

电文是用二进制符号表示的1679个信号。1679是23与73的乘积。如外星人接收到这些信号,应能把它展成73×23的长方形,用蓝格表示1,白格表示0。人们希望有外星系“知音”能收到它。

地球人用二进制符号问候外星人。如果我们用文字表示,电报显示出来的内容是:

这是我们怎样从1数到10。这是我们认为有趣的重要的原子氢、碳、氮、氧和磷。这是生命遗传物质DNA分子的基本组成物的化学式。……地球人高约176.4厘米,总人口40多亿。太阳系有九颗大行星。这封电报是用一台305米射电望远镜发给您的问候。您的忠实朋友——地球人。

1977年9月5日和8月20日,美国又发射了“旅行者-1”号和“旅行者-2”号一对孪生探测器。它们各携带了一张直径30.5厘米的镀金铜质唱片。唱片密封在一个铝盒内,可以保存10亿年,人们希望有太空“伯乐”相中它 。

非常遗憾!地球人问候外星人的电报,至今仍无“知音”;送给地外文明的礼物,也没有“伯乐”赏识。

神奇的力量

在太空总是会出现神秘的事情。“先驱者-10”号和“先驱者-11”号探测器,现在距离地球125亿千米远。科学家发现,当年这两颗探测器飞离太阳系时,似乎有一股神奇的力量在将这两颗探测器往回拉。“先驱者”号运行速度明显减慢。

这是一股什么力量呢?为什么能使它们的运行速度减慢?这种力量是否源于探测器自身?它是否来自一些暗力量?还是一些物理学或万有引力新规律在起作用?这些问题科学家暂时还不能给出答案。

美国国家航空航天局喷气推进实验室的研究人员首先发现了“先驱者”号的奇怪现象。

首先,“先驱者”号运行轨道背离万有引力算出的轨道。牛顿认为,万有引力随着物体之间距离的增加而减小,而“先驱者”号飞得越远,引力却越大。这违背了万有引力定律。