转自:安徽新闻网
人类为什么要去那么远?
几千年前,我们造船横渡海洋;几十年前,我们又造火箭飞出地球。看似疯狂的深空探测,其实就是这种探索基因的延续——让探测器替我们走向地月系统之外,去看看太阳系的尽头甚至更远的地方。
在航天术语里,“深空”指的是距离地球超过200万公里的区域,也就是地球引力圈之外的世界。那里没有GPS,没有网络信号,温差能从-200℃飙到150℃。任何一次“出征”,都意味着上百项未知的挑战。
可我们依然想去,因为那是理解宇宙、理解地球、理解人类自己的唯一办法。
从“能到达”到“能研究”
月球,是第一站。1959年,苏联的“月球2号”成为第一个“撞上”月球的探测器。十年后,美国的“阿波罗11号”把尼尔·阿姆斯特朗送上月面——“人类的一小步”,从此拉开了深空探测的序幕。
那时的目标很简单:能到,就行。不过科学家可不满足。他们立刻开始在月球表面放仪器、挖岩石、测温度。阿波罗任务带回了382公斤的月壤样本,让我们第一次用化学和地质的方式认识这个“近邻”:月球没有大气,火山活动在约20亿年前才完全停止,地质结构与地球惊人相似——这为“月球起源于地球撞击”理论提供了关键证据。
进入二十世纪六七十年代,美国的“水手号”系列探测器开始四处串门:
1962年的水手2号成功飞掠金星,它发现那里的表面温度高达465℃;
1965年的水手4号给人类带来第一张火星特写,结果令人沮丧——没有河流、没有植被,只有遍布陨石坑的荒原;
1974年的水手10号成为首个探测水星的航天器。
1977年,美国发射了更具开创性的旅行者1号和2号航天器。
它们利用行星“重力弹弓”相继访问木星、土星、天王星和海王星,并发回上万张照片。更传奇的是,旅行者1号在2012年正式进入星际空间,如今离地球250多亿公里,并预计在2026年底成为人类历史上首个与地球距离达到一光日的人造物体。目前,它仍在发射微弱的无线电信号。那是一场至今还在进行的“宇宙漂流”。
从“看得到”到“带得回”
进入21世纪,深空探测进入了“高精度时代”。科学家不再满足于远距离观测,而是要实地采样、验证理论,甚至模拟行星形成。
日本的“隼鸟号”执行了人类第一个成功从小行星带回样本的任务。它在2010年带回了小行星25143的尘样,虽然质量不到1毫克,却意义重大——证明了我们能跨越几亿公里“收快递”。
后续的隼鸟2号更进一步,从小行星1999JU3取回5.4克样本,分析结果发现其中含有氨基酸、有机碳和水合矿物——这些可能是生命起源的“种子”。
美国的“奥西里斯-REx”号的探索则更进了一步。它于2020年在小行星贝努上“轻点”取样,采集约120克碎屑,并于2023年安全送回地球。科学家通过光谱分析发现,贝努的样本中含有丰富的碳与硫化物矿物,印证了“地球生命原料来自陨石”的假说。
2022年,美国国家航空航天局发射了一颗“自杀式”探测器——DART。它以每秒6.71公里的速度撞上小行星迪莫弗斯,结果把这颗小行星的轨道周期缩短了32分钟。这是人类第一次实验证明“动能偏转”真的能改变天体轨道。换句话说,我们或许真的有办法在未来某天“拯救地球”。
中国的步伐:稳健而快速的“后来者”
中国的深空探测起步晚,但上升速度惊人。2007年,嫦娥一号首次环月成功,绘制出分辨率120米的月球地形图。此后,“嫦娥工程”不断刷新纪录:
2013年,嫦娥三号完成月面软着陆,“玉兔号”月球车成功工作972天;
2019年,嫦娥四号成为人类首个登陆月球背面的探测器,并通过中继卫星“鹊桥”实现与地球的稳定通信;
2020年,嫦娥五号完成自动采样返回,带回1731克月壤样品,揭示月球火山活动在20亿年前仍活跃。
2021年的天问一号则让中国成为继美国之后第二个在火星表面留下探测车的国家。“祝融号”在乌托邦平原行驶超过1900米,发现当地地形被古水流塑造、含丰富铁氧化物,进一步印证火星古代“有水”的证据。
2025年,天问二号搭载长征三号乙火箭成功升空,飞往近地小行星2016HO3,它将对小行星2016HO3进行伴飞、取样、返回和主带彗星311P伴飞探测等多项目标。
接下来的计划同样雄心勃勃:
天问三号将执行火星采样返回任务;天问四号或将开展木星及其卫星环绕探测,并在之后抵达天王星。这一连串任务意味着,中国正从“到达深空”走向“解密深空”。
从“飞过去”到“留下来”
未来,人类的深空探测将从短期“出差”变成长期“驻点”。
月球,将是第一站。
中国的国际月球科研站和美国的阿尔忒弥斯计划都瞄准了月球南极。那里有永久阴影区,温度常年在180℃左右,但那里却可能蕴藏着丰富的水冰资源。这些水冰可以分解成氧气与氢气,成为未来航天器的燃料。月球,正逐渐变成人类的“深空中转站”。
接着是火星。美国国家航空航天局与欧洲航天局正在筹备火星样本返回任务。
载人火星任务仍然艰难,但随着技术的发展,地球到火星的往返时间有可能大幅缩短。而在更远的未来,欧洲航天局的“木星冰卫星探测器”和美国国家航空航天局的“欧罗巴快帆”号,将探索木星卫星的地下海洋,“星际探测者”任务将飞出太阳系1000个天文单位之外,去探测真正的星际空间。
深空,是我们的下一片海洋。
短短七十年,人类的足迹已经延伸至太阳系边缘。深空探测不只是科学实验,它更是一种文明的姿态——去理解宇宙,也去理解自己。
也许,再过几十年,我们真的能在火星上种出第一株植物,在木星的卫星下发现微生物,在星际空间听到另一种文明的回声。
而那一天到来时,我们会明白:
原来,人类一直在用火箭,书写属于自己的宇宙诗篇。
新的一年,向深空继续前进;
新的一年,让梦想照亮星辰。
■特约撰稿杨家琪
(作者系深空探测实验室北京公司品牌运营部主管)