“伽利略”号撞向木星(组图)

http://www.sina.com.cn 2003年09月22日11:33 北京日报

　　图1

图2

　　格林尼治时间21日19时49分（北京时间今天凌晨3时49分）许，已在太空飞行14年的“伽利略”号木星轨道探测器结束了自己的使命，坠入木星大气层，化为一道美丽的闪光。

　　从最初发射到坠毁，“伽利略”号总共飞行了46亿多公里，向地球传回30亿字节数据，包括14000张图片，为人类认识木星及其卫星的真实面貌立下了汗马功劳。

　　燃料耗尽的“伽利略”号本来可能撞向木星的卫星——“欧罗巴”。然而根据它的探测，人们在“欧罗巴”的冰冻表层下发现了一个正处于融化状态的深海，那里也许会存在某种生命。为避免探测器上可能携带的地球微生物污染“欧罗巴”的环境，美国宇航局改变了原定让“伽利略”号“自然死亡”的计划，转而操控它冲向木星大气层。

　　木星天际的一道弧光

　　在太空中“超期服役”的美国“伽利略”号木星轨道探测器，在离开地球14年后，几乎耗尽了全部的能量。格林尼治时间21日19时49分许，在地面指挥中心的控制下，正掠过木星背面的“伽利略”号脱离运行轨道，以17万公里的时速一头栽进木星密度极高的大气层中。在大气压、高温辐射和摩擦力的共同作用下，1．36吨重的探测器于瞬间燃烧、分解、粉碎、气化，融入木星，永远成为木星的一部分。

　　那一刻，如果木星上有什么生物正呆在赤道附近的云层顶部，他们将看到在距地平面22度的天空中有一道弯弯曲曲的亮光划过。他们也许会不约而同地发出阵阵尖叫，因为那道亮光正以时速17万公里的速度冲向他们。这个速度相当于在82秒钟之内从洛杉矶赶到纽约。

　　至此，凭借着3次延长使用年限和30亿字节的回传数据，1989年发射升空的“伽利略”号成就了人类行星探测史上的传奇。

　　同一时刻，在地球上，位于美国加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室里聚集了1500多名自20世纪70年代中期以来参与过“伽利略探测计划”的各界人士，他们是前来送别凝聚了他们太空之梦的“伽利略”号的。44岁的克劳迪娅·亚历山大博士是“伽利略计划”最后一位项目负责人，她动情地说：“有时候，我觉得‘伽利略’就像是我们的一辆老汽车，把所有能带给我们的东西毫无保留地贡献了出来；有时候，我又会觉得‘伽利略’就像是一个调皮捣蛋的孩子，但最终他从哈佛大学毕业了。”

　　在人类航天航空的历史上，“伽利略”号并不是第一个葬身于地球之外的探测器。1994年，美国“麦哲伦”号探测器在金星坠毁；1999年，“月球勘探者”号撞入月球。但是，美国宇航局让“伽利略”号在木星上坠毁的原因，是为了避免将探测器上可能携带的来自地球的微生物带到木星的卫星——“欧罗巴”上去。出于这种原因的“非自然死亡”，则是第一次。

　　因自己的发现而“牺牲”

　　对于木星的卫星——“欧罗巴”的探测，是“伽利略”号最值得称道的业绩之一。根据它回传的资料，人们认为“欧罗巴”的冰冻表层下可能存在着含有盐分的海洋。许多科学家由此推测，体积巨大的“欧罗巴”是太阳系中除地球之外最有可能产生生命的地方，也是最有可能在未来成为人类的“太空家园”的地方。

　　而美国科学家预测，如果不把行将报废的“伽利略”号推至木星大气层中，一旦其燃料耗尽，“自然死亡”的“伽利略”号可能会撞向“欧罗巴”。

　　在发射之初，美国宇航局疏忽了将“伽利略”号擦拭干净的工作。“我们曾经狭隘地认为，在那样极端恶劣的条件之下，没有什么东西能够幸存下来。但是我们已经渐渐了解到有些东西是可以的。”克劳迪娅·亚历山大博士说。

　　研究表明，微生物的生命力非常顽强，它们能够在极高温度和强烈射线中幸存下来。“伽利略”号已经数次经受了高温和射线的共同考验，但它的舱体表面仍然是微生物栖居的港湾。

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　　漫长孤单的星际之旅

　　从20世纪70年代初到80年代末，美国先后发射了“先驱者”10号、“先驱者”11号、“旅行者”1号和“旅行者”2号等4艘探测器，用于考察木星和它的卫星。考察发现，木星上有强烈的辐射、巨大的磁场和相当于数百万次闪电那样的巨大能量的爆发。这些考察逐渐揭开了被色彩斑斓的浓密云层笼罩着的木星的奥秘。但由于这4艘探测器对木星及其卫星的探访距离较远，而且来去匆匆，收集到的图像清晰度较差，数据也不够全面。

　　于是在1989年10月18日，“亚特兰蒂斯”号航天飞机将“伽利略”号木星专用探测器送入轨道。耗资14亿美元的“伽利略”号探测器其貌不扬，大小相当于一辆跑车，总重约2717千克，由木星轨道探测器和大气探测器两部分组成，所搭载的仪器只有10件，控制其神经中枢的电脑的性能相当于一台“苹果”机。但是，承载着人类探索木星的殷殷期望，“伽利略”号义无反顾地踏上了征程。

　　“伽利略”号的星际旅行漫长而孤单。在漫长的跋涉过程中，它不断地将沿途的见闻传回给地面控制中心——

　　1991年10月，经过太阳系小行星带的时候，“伽利略”所携带的高分辨率相机清楚地捕捉到了一个名为“加斯普拉”的小行星的影像。

　　一年之后，它又靠近了另外一个小行星——“艾达”，从“艾达”旁边大约2400公里处，“伽利略”首次拍到了这颗小行星的特写镜头。从传回的照片上，科学家们惊奇地发现，该小行星居然有一颗小小的卫星。那是人们第一次发现小行星的卫星。

　　1994年7月，“伽利略”号在最佳的观测时间和地点，帮助人们观看了苏梅克——利维彗星撞击木星的情况。“彗木相撞”是当时最有影响的天文事件。

　　1995年12月7日，“伽利略”号终于抵达了旅行目的地——木星。先前与轨道探测器分离的大气探测器在木星强大引力的作用下，高速冲入木星大气层进行实地探测。由于木星大气层深处高压的破坏，这个大气探测器仅能工作约1小时，完成对木星大气层的温度、压力和大气成分等的测量工作，并将数据送回地球。

　　此后，“伽利略”号只剩下个孤零零的轨道探测器环绕着木星飞行。按照最初设计，它将在木星轨道上运行22个月，围绕木星飞行11圈，对木星及其卫星进行近距探测。到1997年12月，“伽利略”号本来已是“功德圆满”了。但科学家们对它的性能相当有信心，又不停地“加派任务”，先后三次延长它的使用年限，这样，“伽利略”号在木星轨道上一共运行了7年多，将其探测能力发挥到了极致。

　　后继探测器已在设计

　　从最初发射到坠毁，“伽利略”号一共飞行了4631778000公里，这个距离差不多是地球和木星之间直线距离的7倍。尽管发射升空后不久，它的主天线和另一个重要仪器就出现失灵，通讯设备有点问题，但“伽利略”号还是不辱使命，传送回了30亿字节的数据，其中包括14000张图片。

　　到今年9月，“伽利略”号探测器已经围绕木星飞行了34圈。科学家若萨利·洛佩兹评价说：“‘伽利略’号是真正的飞行器斗士。事实上，从发射升空那一天起，它就存在不少问题，不过总能被克服。”

　　在最终坠毁之前，“伽利略”号会先进入木星上空汹涌的高辐射的“粒子海洋”。此前，它也曾数度进入这一极度危险的区域，承受了高达原设计承受能力4倍以上的辐射，并为此付出了巨大代价——部分仪器损毁、照相机被震碎、探测器内载记忆系统丧失功能。

　　然而美国宇航局仍然希望在“伽利略”号葬身木星之前，还能最后“使唤”它一次：“伽利略”号探测器进入“粒子海洋”后，搭载的系统会进入安全模式，但仍会向地球传回数小时的关于木星大气环境的新数据。不过，考虑到“伽利略”号的能源指针已经接近刻度零，没了推动力，探测器再也无法将自己的天线始终对着地球，也不可能控制自己的飞行轨道，因此亚历山大博士说：“这将是行星探测史上一次不可思议的任务，可能很难实现。”

　　喷气推进实验室的负责人埃拉彻博士说。“我们结束了这个历史性使命，并回头总结它所带来的科学成就。‘伽利略’号教给我们无数的木星知识，但是那里还有更多的未知的东西等着我们去挖掘。因此，我们将继续致力于未来的探测工作。”

　　据悉，美国宇航局已经着手设计“伽利略”号的后继者——“木星冰月轨道者”号探测器。它将使用美国宇航局正在研发的一种核燃料推进系统，?佣蟠笱映ぬ讲馄鞯纳！澳拘潜鹿斓勒摺狈⑸渖罩辽倩沟迷俚?10年，但新探测器升空后将环绕木卫轨道运行，从而帮助科学家着重解开木星卫星“欧罗巴”之谜。

　　图1）“伽利略”号探测器与“亚特兰蒂斯”号航天飞机分离的资料照片。

　　图2）木星（左）及其最大的四颗卫星。从上往下依次为伊奥、欧罗巴、嘉里美、卡利斯托。

　　图文／侯健美

　　