“惠更斯”登陆土卫六：见证40亿年前的地球

　　(声明：刊用《中国新闻周刊》稿件务经书面授权)

　　“惠更斯号”登陆土卫六，刷新了人类探测器在其它星球着陆的最远距离纪录，并且第一次实现在其它行星的卫星上着陆，是太空探测史的一座里程碑。

　　穿过土卫六厚厚的大气层，人类第一次在地球之外看到了类同于地球的“河流”和“山川”，看到了一个似乎生机勃勃的新世界

　　-本刊记者/方玄昌

　　前后相隔仅仅两天，人类为自己的宇宙探索史添上了浓墨重彩的两笔。

　　1月12日，美国宇航局的“深度撞击号”探测器在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空，开始了探索坦佩尔1号彗星的行程。按计划，探测器在接近彗星后将释放一个撞击器，撞击器与彗星将于7月4日在太空中相撞。这是人类首度计划撞击彗星。

　　但更加引人注目的事情发生在1月14日。这一天，沉默了7年之久的探测器“惠更斯号”成功登陆太阳系中最为神秘的一颗星球——土卫六，并发回首批信号。这正好是土星冲日(即土星、地球和太阳刚好处于一条直线，这时，土星离地球最近)的一天。

　　“深度撞击号”的使命之一是寻求一条有效途径，来避免其它天体对地球生命的毁灭性撞击；而“惠更斯号”登陆土卫六，主要目的则是寻找另一个可能孕育生命的基地，并且让我们更好地了解40亿年前的地球，以及生命的起源问题。巧的是，7年前发射的“卡西尼-惠更斯号”和现在发射的“深度撞击号”都由“母子”探测器组成。

　　在此之前，英国《卫报》刚刚评出2005年科学界最应关注的10件大事，“惠更斯号”和“深度撞击号”两项宇宙任务分列第一和第二位。而“惠更斯号”成功登陆土卫六，更被很多科学家认为是人类在宇宙探测方面所取得的最伟大成就之一。

　　人类探测器第一次登陆其它行星的卫星

　　土卫六(即“泰坦”)，这颗橙色星球，由于其外表面有着类同于原始地球的大气层，因而有着孕育生命的可能条件，对它的认识因此一直是众多天文学家的梦想。但也正因为它布满了浓密的大气，人们很难从地球上直接观测它的表面。

　　土卫六由荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯于1655年通过自制望远镜发现，人们因此将登陆的探测器以他的名字命名。“惠更斯号”重319公斤，直径约2.7米。它携带有6台测量仪器，对土卫六的压力、温度、风速、大气成分等进行分析测量。

　　1997年10月15日，“卡西尼-惠更斯号”发射升空，这是一项由美国宇航局和欧洲宇航局合作的太空任务。其中子探测器“惠更斯号”由欧洲宇航局设计，其惟一使命就是在土卫六登陆，并分析其大气和表面状况。

　　2004年7月1日，“卡西尼·惠更斯号”成功进入土星轨道；2004年平安夜(12月25日)，“惠更斯号”成功与“卡西尼号”分离，在休眠状态下飞往土卫六。在接下来的20多天，全世界天文学家都不得不在焦急中苦苦等待它的复苏。

　　一切按照7年前所布置的，2005年1月14日，“惠更斯号”如期从“睡梦”中苏醒，向地球发出无线电信号，并开始向土卫六降落。德国达姆施泰特的地面站大约于北京时间18时25分左右接收到“惠更斯号”的信号，飞行任务控制中心立即宣布这一消息。一直在控制站焦急等待的科学家都情不自禁地欢呼起来，庆祝“惠更斯号”的醒来。

　　这是激动人心的一刻。欧洲宇航局飞行任务管理员、“惠更斯号”项目首席科学家勒布勒东说：“我们听到了孩子的哭声。它告诉我们，探测器还活着。”

　　格林尼治标准时间14日上午10时13分(北京时间18时13分)，“惠更斯号”在距土卫六表面1270公里的高度上以每小时2.2万公里的速度进入该卫星的大气层。“惠更斯”号前部的防热盾可以起到保护作用，避免它下降时与大气剧烈摩擦而烧毁。在180公里的高度上，它打开了直径为2.6米的引导降落伞，其用途是弹出后部的防热罩。引导降落伞打开后2.5秒，后罩和引导降落伞都被抛掉，“惠更斯号”直径达8.3米的主降落伞被打开，下降速度被大大地减慢。

　　在距土卫六表面160公里的高度上，“惠更斯号”前面的防热盾被抛离,“惠更斯号”的仪器舱被开启，里面的各类科研仪器开始分析土卫六大气物理特性与化学成分。

　　在距土卫六表面125公里的高度上，第三顶降落伞打开,主降落伞被抛离。该降落伞直径为3米，所以这时“惠更斯号”下降速度略微增加，它保证了电池能够工作到着陆。当高度降到60公里时，一对雷达探高仪开始工作，能够测定它的高度和转动。由于不停转动，“惠更斯号”上的照相机和其它仪器能够看到前面四周的景色。

　　北京时间20时左右，“惠更斯号”的主要系统全部被激活，并传输信号报告自己在土卫六大气中的位置。在距离土卫六表面几百米处，它打开探照灯，照亮土卫六的地表，以便仪器能够“看清前方”。

　　整个降落过程持续近两个半小时，在此期间“惠更斯号”与“卡西尼号”保持密切联系。北京时间20时31分，“惠更斯号”成功登陆土卫六表面。

　　这是人类探测器有史以来距离地球最远的一次星体着陆，并且第一次在其它行星的卫星上实现了软着陆，虽然它执行任务的时间并不很长北京时间22时44分，“惠更斯号”彻底耗完自己的能源储备，并永远安息在距离地球约为12.5亿公里之外的土卫六表面。

　　看起来是一个充满生机的地方

　　登陆过程开始后，“惠更斯号”探测器就不停地向“卡西尼号”发回土卫六的照片，“卡西尼号”再把这些照片传回地球。它们第一次向世人展示了一个真实的土卫六：它是一个烟雾弥漫的橙色星球，其表面亮度比科学家此前预计的要暗得多。

　　在距土卫六表面约19公里处，“惠更斯号”拍到了厚厚的一层云雾。科学家指出，这层云雾的主要组成物质极有可能是甲烷。着陆之后，“惠更斯号”还发现，土卫六表面物质正在不断蒸发，并产生更多的甲烷。

　　从土卫六地表的局部看，它可太像地球了。在“惠更斯号”距土卫六表面16公里时拍摄的一张照片中,土卫六表面不但有着高低起伏的山峦，还有蜿蜒曲折的“河道”。为“惠更斯号”提供照相设备的美国亚利桑那大学月球和地球实验室科学家马蒂·托马斯科说：“很明显,有液态物质在土卫六表面流淌。”

　　地球之外，这是第一次在其它星球上发现液态物质。

　　从更近拍摄的照片看，处于最上面的，是一层薄薄的岩石外壳。欧洲航天局一位科学家表示，土卫六照片中表面物质看上去和地球上的湿土和黏土相似。“土卫六表面物质看上去像是焦糖奶油。”

　　在一张经过光谱处理后的“橙色”照片中，“惠更斯号”前方的物体看起来是岩石或是冰块，它们大多呈鹅卵石状。此外，科学家还从照片中物体的底部发现了侵蚀的痕迹，这表明它们此前可能遭到过河流冲刷。

　　除了向地球发回土卫六彩色照片之外，“惠更斯号”探测器上配备的一个麦克风甚至捕捉到了一种呼啸而过的声响。负责声音探测的科学家目前还没有得出结论，不过探测器上的仪器已经探测到，土卫六上有风吹过，其时速约为24公里。

　　美国宇航局喷气推进实验室科学家、卡西尼号图片分析小组成员托雷斯·约翰逊表示，“我们原先认为土卫六表面情景会像我们从科幻片中看到的那样奇怪，但是‘惠更斯号’发回的照片却让我们大吃一惊——土卫六表面不仅有陨石撞击遗留下来的坑洞，有不甚宏伟的山峰，也有此起彼伏的高地，更为重要的是土卫六看起来是一个充满生机的地方，就像远古时期的地球一样。我们在土卫六上发现的情景与火星上发现的完全不同。火星是一片纯粹的不毛之地，而土卫六则感觉是一片生机盎然的景象。”

　　对于照片显示的类似于岩石的物质，约翰逊推断：“这些岩石很可能全是冰。考虑到土卫六表面温度因素，只有真正的水冰才能形成这种形状的冰岩。”约翰逊强调，我们今天研究的照片只是“冰山的一角”，这仅仅只是“惠更斯号”所拍照片的小部分。

　　美国宇航局科学部门主管阿方索·迪亚斯说:“我认为,我们所有人在揭开太阳系神秘面纱时都会不断为之惊叹。新的发现推翻了我们先前的成见：这些星球表面并非死气沉沉。”

　　就像回到40亿年前的地球

　　作为对这颗星球上所发出的天籁之音的一种回应，“惠更斯号”播放了来自地球的音乐。最先在土卫六上响起的音乐是人类的摇滚乐。“惠更斯号”探测器携带有一个光盘，上面刻有欧洲航天局特意邀请法国音乐家朱利安·斯万戈和路易斯·艾瑞为这次登陆行动谱写的歌曲。在土卫六上第一次唱响的四首歌是《啦啦啦》、《烦躁的迪安》、《激情时刻》和《没有爱》。

　　欧洲宇航局在这次的太空使命中加入一些艺术的内容，是因为他们希望能够在这颗星球上寻找到生命的踪迹，并且向任何可能存在的外星生物发出友好的信号。

　　在太阳系中,土卫六是惟一一颗具有稠密大气层的卫星,其大气主要由氮和少量的甲烷组成。此外，可能还有10多种简单的有机分子,其表面气压大约是地球的1.5倍。在太阳系各大行星及其卫星中,只有地球和土卫六大气中富含氮。有科学家因此认为，土卫六大气化学成分很适合生命的存在。

　　但另一些科学家却认为，土卫六不是一个适合生命生存的地方。因为它的表面寒冷而黑暗，只有-180℃左右，并且不太可能存在液态水。

　　但不管怎样，有一点是大家公认的：土卫六上可能冷藏着很多化合物,一些类似的化合物也许在地球生命诞生之前就存在于地球上。土卫六很像早期的地球，勒布勒东说,探测土卫六，就好像是“回到了40亿年前的地球”，因为早期地球上也存在大量类似甲烷的碳氢化合物。正因为如此,对土卫六的探测会为研究地球生命起源提供线索。

　　迪亚斯说:“土卫六就像一部时间机器。它为我们提供了机会,可以考察地球诞生之初的状态。许多在地球上为生命起源提供条件的化合物也许就冷藏在那里。”

　　惟一的遗憾

　　了解土卫六的工作才刚刚开始。

　　欧洲航天局官员说，“惠更斯号”探测器携带的6部测量仪器在穿越土卫六大气层过程中工作出色，他们共接收到3个多小时的数据，初步的结果足以令人折服和赞叹。虽然“惠更斯号”的使命由此宣告结束，但它发送回来的宝贵数据将会让科学家们忙乎数年时间，其价值和影响也将在今后几年内逐步显现出来。

　　但科学家也不无遗憾地表示，在所有测量仪器都正常完成使命的同时，探测器上两台数据传输系统中的一台出现了故障，原本能发回地球的近700张土卫六图片，只有一半传输成功，并且导致风速测量数据丢失。这将对探测土卫六风向和大气浓度的工作产生消极影响。有科学家猜测，故障是因为在数据传输中扮演中继站角色的美国“卡西尼号”飞船程序编写发生错误。但后来欧洲宇航局科学家排除了这一猜测，他们表示，欧洲宇航局对发生的一切承担责任。

　　不过这一问题并没有妨碍此次探测任务的巨大成功。欧航局表示，根据全球各地的18台射电望远镜接收到的“惠更斯号”发出的信号，科学家们有望恢复90%的风速测量数据。

　　来源：中国新闻周刊