问题描述：
如何寻找外星人
问题解答：
我来补答
生命只能出现在能发出光和热的恒星周围的行星上,但并非所有恒星都必然带有行星.星云说认为,恒星是从自转着的原始星云收缩形成的.收缩时因角动量守恒使转动加快,又因离心力的作用星云逐渐变为扁平状.当中心温度达700万度时出现由氢转变为氦的热核反应,恒星就诞生了.盘的外围部分物质在这过程中会凝聚成几个小的天体——行星.
星云说可以合理解释许多观测事实,但也存在一些困难.另一方面,计算机理论模拟计算表明,如果星云物质在收缩过程中没有角动量转移,那结果不会形成一个中央恒星和周围一些小质量行星,而是会形成双星.在双星系统中即使形成行星,不用多久它们也会落入某颗恒星中,或者被抛入宇宙空间,不可能长期在恒星周围存在.
看来大自然给原始星云两种发展的可能：物质保持它原有角动量,演化后形成双星；或者两者在演化过程中恰到好处地分道扬镳,结果生成中央恒星以及绕它运转的行星.
生成智慧生物的漫长过程
生物的进化是一种极为缓慢的过程,所经历的时间之长完全可以同太阳的演化过程相比.化石的研究发现,早在35亿年前地球上就已有了一种发育得比较高级的单细胞生物,称为蓝——绿藻类.根据恒星演化理论以及对地球上古老岩石和陨星物质的分析知道,太阳和地球的形成比这种生物的出现还要早10~15亿年.太阳系形成后大约经过50亿年之久地球上才有人类.
现在设想把每50亿年按简单比例压缩成1“年”.用这样的标度1星期相当于现实生活的1亿年,1秒钟相当于160年.从宇宙大爆炸起到太阳系诞生,已经过去了大约2年时间.地球是在第3年的1月份中形成的.3、4月份出现了蓝——绿藻类这种古老单细胞生物.嗣后,生命在缓慢而不停顿地进化.9月份地球上出现了第一批有细胞核的大细胞,10月下旬可能已有了多细胞生物.到11月底植物和动物接管了大部分陆地,地球变得活跃起来.12月18日恐龙出现了,这些不可一世的庞然大物仅仅在地球上称霸了一个星期.除夕晚上11时北京人问世了,子夜前10分钟尼安特人出现在除夕的晚会上.现代人只是在新年到来前的5分钟才得以露面,而人类有文字记载的历史则开始于子夜前的30秒钟.近代生活中的重大事件在旧年的最后数秒钟内一个接一个加快出现,子夜来临前的最后一秒钟内地球上的人口便增加了两倍.
由此可见地球诞生后大部分时间一直在抚育着生命,但只有很短一部分时间生命才具有高级生物的形式.
行星上诞生生命的苛刻条件
现在我们看到了,智慧生物的诞生要求恒星必须至少能在约50亿年时间内稳定地发出光和热.恒星的寿命与质量大小密切相关.大质量恒星的热核反映只能维持几百万年,这对于生命进化来说是远远不够的.只有类似太阳质量的恒星才是合适的候选者,银河系内这样的恒星约有1000亿颗,除双星外单星大约是400亿颗.单星是否都有行星呢?遗憾的是我们对其他行星系统所知甚少,但是确已通过观测逐步发现一些恒星周围可能有行星存在.考虑到太阳系客观存在,甚至大行星还有自己的卫星系统,不妨乐观地假定所有单星都带有行星.
有行星不等于有生命,更不等于有高等生物.关键在于行星到母恒星的距离必须恰到好处,远了近了都不行.由于认识水平所限我们只能讨论有同地球类似环境条件的生命形式,特别要假定必须有液态水存在.太阳系有八大行星,但明确处在能有条件形成生物的所谓生态圈内的只有地球.金星和火星位于生态圈边缘,现已探明在它们的表面都没有生物.
对一颗行星来说,能具有生命存在所必须满足的全部条件实在是十分罕见的.太阳系中地球是独一无二的幸运儿.详细计算表明,在上述400亿颗单星中,充其量也只有100万颗的周围有能使生命进化到高级阶段的行星.
另一个限制条件是地外生命应该与地球上生命有类似的化学组成.天文观测表明,除少数例外,整个宇宙中化学元素的分布相当均匀,因而完全有理由相信在遥远行星上也能找到构成全部有机分子所需要的材料.事实上已经在不少地方发现了许多比较复杂的有机分子.因而可以认为,生命在某个地方只要理论上说可以形成,实际上也确实会形成.于是银河系中就会有100万颗行星能有生命诞生,不过每颗行星上的生命应当处于不同的进化阶段.
能找到外星人吗?
如果我们为100万这个大数目感到欢欣鼓舞,认为找到外星人不成问题,那就高兴得太早了.对于地外高级生物只有当能同他们建立联系时才有意义.就人类目前的认识来看,无线电讯号是建立这种联系的唯一可行的途径,因而必须进一步探讨有多少个行星上居住了有能力发送这种讯号的文明生物.如果他们从存在以来一直在发送这种讯号,那就应该有100万个正在进行无线电发播的行星.但事实上不要说藻类,就是人类在100多年前也还没有这种能力.另一方面,技术已遭到破坏,以及本身已遭到毁灭的生命形态也是不会这样做的.请不要忘记,差不多在能发射无线电讯号的同时,人类也研制成了大规模核武器,它们足以把地球上全部生物彻底毁灭掉.外星人会不会为失去理智的战争狂所支配而毁掉自己呢?这种可能性也许不能完全排除.
让我们又一次乐观地认为外星人有能力、有理智解决那些我们所担心的问题,并假定他们在和平繁荣的环境中生活了100万年.由于科学技术极为发达,生活充分富裕,他们必然会想到、也完全有能力耗费巨资来从事有重大意义的开创性研究,其中包括试图同外部世界同类建立联系.他们在100万年内不停顿地向外界发送强有力的无线电讯号.这么一来在上述100万颗行星中,就有一小部分正在发播这种讯号,这部分所占的比例是100万年除以40亿年,即0.025%.这意味着目前正在发送讯号的只有250万颗.如果它们均匀地分布在银河系中,则相邻两颗之间的距离约为4600光年.人类发出的讯号要经过4600年才能送到离我们最近的外星人那儿.如果他们收到了并随即发出回答,那要收到他们的回音我们还得再耐心地等上4600年!奥兹玛计划的联系对象离开我们只有十几光年,这样做实在没有多大意义.要使计划变得有实际意义,必须监听4600光年范围内每一颗类似太阳的单星是否在发出有含义的讯号.
要是更实际一点,想想人类有历史记载的只有4000年.如果外星人只是在4000年长的时间内有能力进行无线电发播,那么今天在向外界播发讯号的就只有一颗行星!于是,整个银河系中除地球外充其量也就再有一种文明生物在发送讯号,我们用射电望远镜在银河系内留心倾听这种讯号的种种努力就完全是徒劳无功之举!
读者也许会为这一结论深感失望.那么实际情况同这里所估计的会有多大差异?上面的讨论中有许多不确定因素.每颗单星周围都有行星吗?生命是否只能在地球这样的环境下诞生?还有,实际上我们并不知道一种智慧生物到底能生存多久,他们能一直生存下去吗?这些问题恐怕在相当长时间内还无法作出明确的回答.然而原始人又何尝想到今天的大型客机、彩色电视、快速电子计算机和登月飞行呢?只要人类能在和平繁荣的环境中一直生活下去,科学的发展会逐步回答这些问题.不过就目前来看,外星人即使存在,我们也暂时无法同他们进行有效的联系.因而,把不明飞行物同天外来客的宇宙飞船联系在一起恐怕是不可信的.
当然,外星人或许可以以非碳水化合物的有机体,例如最近发现由无机物组成的生命形式,这不得不增加外星生命出现的概率；而美国发射4艘飞离太阳系的宇宙飞船是寻找外星人的方法之一,其二通过射电望远镜探测是否有来自外太空的无线电波寻找；其三,通过天文望远镜对星空恒星的分析,寻找类地行星等等；
附送最新寻找外星人的信息：
国宇航局日前宣布,经过长达33年的飞行,1977年发射的“旅行者1号”飞船已经接近太阳系边缘.
如果有细心的读者留意,早在十几年前的1988年11月,就有报道说“旅行者1号”已经飞出了太阳系.日前公布的消息其实代表了对太阳系定义的不同理解.而这一消息的发布,也让公众再一次把目光聚焦到人类发往太阳系外的四个飞行器上
对太阳系边界有不同认识
早在十几年前的1988年11月,就有报道说“旅行者1号”已经飞出了太阳系,可为什么直到今天,又有“旅行者1号”即将飞出太阳系的新闻出现呢?
这涉及到如何定义太阳系的问题.国家天文台研究员李竞告诉笔者,在冥王星仍被认为是太阳系第九大行星的时候,很多人习惯于把冥王星轨道看作是太阳系边界.1988年11月,“旅行者1号”飞越了冥王星轨道,被新闻报道称作为飞出了太阳系,当然也是没有问题的.以这种定义方法,太阳系的半径大约是39.5天文单位（一个天文单位代表日地之间的平均距离约1.5亿公里）.
然而,有些科学家认为,把冥王星轨道看成是太阳系边界是不严谨的.有很多彗星围绕太阳运转的轨道远远超出了冥王星轨道,怎么能说它们的运行轨迹不在太阳系之内呢?于是有人提出,应该把短周期彗星（回归时间间隔短于200年）的诞生地、冥王星所在的“柯伊伯带”外边缘作为太阳系边界.以这种定义方法,太阳系的半径大约将近500个天文单位.
而这一次美国航空航天局所说的“旅行者1号”即将飞出太阳系,所采用的太阳系概念是使用天体物理学方法来定义的.简单地说,由于日冕的高温膨胀,太阳不断地向行星际空间发射出等离子流,这被称之为“太阳风”.太阳风的物理作用力终止处,称为“太阳风层顶”,因此,可以把太阳风层顶视为太阳系的边界.以这种定义方法,太阳系的半径将为约100多个天文单位.
美国宇航局表示,最近获取的读数显示太阳风相对飞船的平均速度已经降至零,说明“旅行者1号”飞船进一步靠近太阳系边缘,正在逼近被称之为“太阳风层顶”的边界.
央视“嫦娥2号”轨道图为何画错了?
很多读者知道,目前人类发往太阳系外的飞行器共有四个,它们是在上世纪70年代发射的“先驱者10号”、“先驱者11号”和“旅行者1号”、“旅行者2号”.
以目前人类火箭的推力,都不足以让飞行器直接获得每秒16.7公里的第三宇宙速度,脱离太阳引力而飞出太阳系.那么,四个探测器是如何能够飞出太阳系的呢?
这是利用了“行星提速”的方法.火箭在发射时,首先要利用地球提速,就是要沿着地球自转的方向来发射火箭,这样火箭获得的速度就是它的发射速度加上地球自转的速度.由于地球自转是逆时针的,火箭发射也必须逆时针,换句话说,地球上的火箭发射都是向东发射的.
比如说,我们现在在海南岛建卫星发射基地,是应该建在岛的东边还是西边?明白了上面的道理我们就该知道,显然应该是建在靠近东海岸的地方.因为火箭向东发射,万一发射失败掉下来,也是掉在大海里,不会掉在岛上了.
李竞说,就是这样一个道理,我们很多科技新闻编辑、美工还不懂.比如向月球发射探测器,由于月球也是逆时针自转的,探测器接近月球时要降低速度才能被月球捕获进入绕月轨道,因此要求探测器必须沿顺时针方向接近月球,才能利用月球自转降低速度.可就是这样一种关系,在央视直播“嫦娥2号”火箭发射的背景示意图上却被画错了.而日本、印度近一段时期也都在向月球发射探测器,从网络上看到他们所画的飞行路线示意图,都是正确的.可见,我们科技新闻工作者的科学素养还有待提高.
再回到四个探测器为什么能飞出太阳系这个话题上来.1972年3月22日发射的“先驱者10号”,最主要的探测任务是考察木星,它飞掠木星的时候是顺着木星的自转方向,木星是一个大质量天体,它的引力会使飞船的飞行改变方向,并使其速度获得巨大提升,这就让“先驱者10号”获得了第三宇宙速度,直接奔着脱离太阳系的目标而去.
于1973年4月发射的“先驱者11号”,不但要探测木星还要探测土星,由于经过木星和土星的两次提速,它的飞行速度比“先驱者10号”更快,但飞行方向则截然相反.
于1977年10月发射的“旅行者1号”探测器,考察目标和“先驱者11号”一样,都是木星和土星.但由于它携带的仪器更先进,所以它一经过木星,就发现了一个新东西——木星光环,这是“旅行者1号”的最大成就.
先于“旅行者1号”一个半月发射的“旅行者2号”,其业绩更值得一说.它一次飞行先后掠过了木星、土星、天王星和海王星,分别对它们进行了探测,因此人们把这次探测叫做“大旅行”.
地球人送给“外星人”的礼物
由于四个探测器都要飞出太阳系,到茫茫银河系中去旅行,科学家们就想到,为什么不顺便给可能存在的外星文明带去一点有关人类文明的信息呢?
于是,人们在“先驱者10号”和“先驱者11号”上放进了一张地球人给外星人的“名片”——一张能保存10亿年的镀金铝版.上面的辐射线代表14颗脉冲星,反映地球在银河系中的方位；下面是太阳和它的九大行星；左上方两个用横线连接的圆圈,表示地球上第一号元素氢的分子结构；右边是先驱者号探测器和男女地球人的图形.
两个“旅行者”探测器携带的人类“名片”,是一张直径30.5厘米的镀金铜质音像光碟,密封在一个铝盒里.在这张镀金光盘上,一面录制有116张照片,一面录有联合国秘书长和美国总统的致辞,55种语言的问候语,27首世界古今乐曲和35种自然界声响.
光碟上录制的相片,反映了太阳系的方位、地球人的细胞组成、男女性别、家庭构成和风土人情等.其中包括一张中国万里长城和一张中国人全家聚餐的相片.
光碟上录制的55种语言的问候语中,汉语部分包括普通话、广东话、厦门话和江浙一带的吴方言.先是一位小姐用广东话向“外星人”问候：“各位都好吗?祝各位平安、健康、快乐!”接着是一位厦门妇女的声音：“太空朋友,你们好,你们吃饭了吗?有空请来这儿坐坐.”吴方言的问候是：“祝你们大家好!”最后是一位男子用普通话说：“各位都好吧!我们都很想念你们,有空请到这儿来玩!”
光碟上的35种地球自然界声响,包括火山爆发声,滂沱大雨声,海浪波涛声,火车、飞机和汽车轰鸣声,火箭发射声,婴儿第一次啼哭声,鸟啼虫鸣声等.27首世界名曲中则包括中国的京剧唱段和古琴演奏的《高山流水》乐曲等.
链接
四个飞往太阳系外的探测器今何在?
“旅行者号”飞船在发射33年后,在如此遥远的距离上,仍然能够向地球传回数据信号并被人类接收,这是一件令人惊叹的事情.目前,“旅行者1号”的时速为6.1万公里,现距太阳约115天文单位；“旅行者2号”的速度稍慢,时速为5.6万公里,现距太阳约94天文单位.
2003年2月26日,美国宇航局发言人宣布已经无法再收到“先驱者10号”太空探测器发回的信号.它目前正飞往距地球68光年的金牛星座,并将在200万年后抵达那里.
由于考察任务更多能量消耗更快,“先驱者11号”太空探测器于1995年9月30日终止信号传送.目前它正向天鹰座前进,并将在400万年后抵达那里
星云说可以合理解释许多观测事实,但也存在一些困难.另一方面,计算机理论模拟计算表明,如果星云物质在收缩过程中没有角动量转移,那结果不会形成一个中央恒星和周围一些小质量行星,而是会形成双星.在双星系统中即使形成行星,不用多久它们也会落入某颗恒星中,或者被抛入宇宙空间,不可能长期在恒星周围存在.
看来大自然给原始星云两种发展的可能：物质保持它原有角动量,演化后形成双星；或者两者在演化过程中恰到好处地分道扬镳,结果生成中央恒星以及绕它运转的行星.
生成智慧生物的漫长过程
生物的进化是一种极为缓慢的过程,所经历的时间之长完全可以同太阳的演化过程相比.化石的研究发现,早在35亿年前地球上就已有了一种发育得比较高级的单细胞生物,称为蓝——绿藻类.根据恒星演化理论以及对地球上古老岩石和陨星物质的分析知道,太阳和地球的形成比这种生物的出现还要早10~15亿年.太阳系形成后大约经过50亿年之久地球上才有人类.
现在设想把每50亿年按简单比例压缩成1“年”.用这样的标度1星期相当于现实生活的1亿年,1秒钟相当于160年.从宇宙大爆炸起到太阳系诞生,已经过去了大约2年时间.地球是在第3年的1月份中形成的.3、4月份出现了蓝——绿藻类这种古老单细胞生物.嗣后,生命在缓慢而不停顿地进化.9月份地球上出现了第一批有细胞核的大细胞,10月下旬可能已有了多细胞生物.到11月底植物和动物接管了大部分陆地,地球变得活跃起来.12月18日恐龙出现了,这些不可一世的庞然大物仅仅在地球上称霸了一个星期.除夕晚上11时北京人问世了,子夜前10分钟尼安特人出现在除夕的晚会上.现代人只是在新年到来前的5分钟才得以露面,而人类有文字记载的历史则开始于子夜前的30秒钟.近代生活中的重大事件在旧年的最后数秒钟内一个接一个加快出现,子夜来临前的最后一秒钟内地球上的人口便增加了两倍.
由此可见地球诞生后大部分时间一直在抚育着生命,但只有很短一部分时间生命才具有高级生物的形式.
行星上诞生生命的苛刻条件
现在我们看到了,智慧生物的诞生要求恒星必须至少能在约50亿年时间内稳定地发出光和热.恒星的寿命与质量大小密切相关.大质量恒星的热核反映只能维持几百万年,这对于生命进化来说是远远不够的.只有类似太阳质量的恒星才是合适的候选者,银河系内这样的恒星约有1000亿颗,除双星外单星大约是400亿颗.单星是否都有行星呢?遗憾的是我们对其他行星系统所知甚少,但是确已通过观测逐步发现一些恒星周围可能有行星存在.考虑到太阳系客观存在,甚至大行星还有自己的卫星系统,不妨乐观地假定所有单星都带有行星.
有行星不等于有生命,更不等于有高等生物.关键在于行星到母恒星的距离必须恰到好处,远了近了都不行.由于认识水平所限我们只能讨论有同地球类似环境条件的生命形式,特别要假定必须有液态水存在.太阳系有八大行星,但明确处在能有条件形成生物的所谓生态圈内的只有地球.金星和火星位于生态圈边缘,现已探明在它们的表面都没有生物.
对一颗行星来说,能具有生命存在所必须满足的全部条件实在是十分罕见的.太阳系中地球是独一无二的幸运儿.详细计算表明,在上述400亿颗单星中,充其量也只有100万颗的周围有能使生命进化到高级阶段的行星.
另一个限制条件是地外生命应该与地球上生命有类似的化学组成.天文观测表明,除少数例外,整个宇宙中化学元素的分布相当均匀,因而完全有理由相信在遥远行星上也能找到构成全部有机分子所需要的材料.事实上已经在不少地方发现了许多比较复杂的有机分子.因而可以认为,生命在某个地方只要理论上说可以形成,实际上也确实会形成.于是银河系中就会有100万颗行星能有生命诞生,不过每颗行星上的生命应当处于不同的进化阶段.
能找到外星人吗?
如果我们为100万这个大数目感到欢欣鼓舞,认为找到外星人不成问题,那就高兴得太早了.对于地外高级生物只有当能同他们建立联系时才有意义.就人类目前的认识来看,无线电讯号是建立这种联系的唯一可行的途径,因而必须进一步探讨有多少个行星上居住了有能力发送这种讯号的文明生物.如果他们从存在以来一直在发送这种讯号,那就应该有100万个正在进行无线电发播的行星.但事实上不要说藻类,就是人类在100多年前也还没有这种能力.另一方面,技术已遭到破坏,以及本身已遭到毁灭的生命形态也是不会这样做的.请不要忘记,差不多在能发射无线电讯号的同时,人类也研制成了大规模核武器,它们足以把地球上全部生物彻底毁灭掉.外星人会不会为失去理智的战争狂所支配而毁掉自己呢?这种可能性也许不能完全排除.
让我们又一次乐观地认为外星人有能力、有理智解决那些我们所担心的问题,并假定他们在和平繁荣的环境中生活了100万年.由于科学技术极为发达,生活充分富裕,他们必然会想到、也完全有能力耗费巨资来从事有重大意义的开创性研究,其中包括试图同外部世界同类建立联系.他们在100万年内不停顿地向外界发送强有力的无线电讯号.这么一来在上述100万颗行星中,就有一小部分正在发播这种讯号,这部分所占的比例是100万年除以40亿年,即0.025%.这意味着目前正在发送讯号的只有250万颗.如果它们均匀地分布在银河系中,则相邻两颗之间的距离约为4600光年.人类发出的讯号要经过4600年才能送到离我们最近的外星人那儿.如果他们收到了并随即发出回答,那要收到他们的回音我们还得再耐心地等上4600年!奥兹玛计划的联系对象离开我们只有十几光年,这样做实在没有多大意义.要使计划变得有实际意义,必须监听4600光年范围内每一颗类似太阳的单星是否在发出有含义的讯号.
要是更实际一点,想想人类有历史记载的只有4000年.如果外星人只是在4000年长的时间内有能力进行无线电发播,那么今天在向外界播发讯号的就只有一颗行星!于是,整个银河系中除地球外充其量也就再有一种文明生物在发送讯号,我们用射电望远镜在银河系内留心倾听这种讯号的种种努力就完全是徒劳无功之举!
读者也许会为这一结论深感失望.那么实际情况同这里所估计的会有多大差异?上面的讨论中有许多不确定因素.每颗单星周围都有行星吗?生命是否只能在地球这样的环境下诞生?还有,实际上我们并不知道一种智慧生物到底能生存多久,他们能一直生存下去吗?这些问题恐怕在相当长时间内还无法作出明确的回答.然而原始人又何尝想到今天的大型客机、彩色电视、快速电子计算机和登月飞行呢?只要人类能在和平繁荣的环境中一直生活下去,科学的发展会逐步回答这些问题.不过就目前来看,外星人即使存在,我们也暂时无法同他们进行有效的联系.因而,把不明飞行物同天外来客的宇宙飞船联系在一起恐怕是不可信的.
当然,外星人或许可以以非碳水化合物的有机体,例如最近发现由无机物组成的生命形式,这不得不增加外星生命出现的概率；而美国发射4艘飞离太阳系的宇宙飞船是寻找外星人的方法之一,其二通过射电望远镜探测是否有来自外太空的无线电波寻找；其三,通过天文望远镜对星空恒星的分析,寻找类地行星等等；
附送最新寻找外星人的信息：
国宇航局日前宣布,经过长达33年的飞行,1977年发射的“旅行者1号”飞船已经接近太阳系边缘.
如果有细心的读者留意,早在十几年前的1988年11月,就有报道说“旅行者1号”已经飞出了太阳系.日前公布的消息其实代表了对太阳系定义的不同理解.而这一消息的发布,也让公众再一次把目光聚焦到人类发往太阳系外的四个飞行器上
对太阳系边界有不同认识
早在十几年前的1988年11月,就有报道说“旅行者1号”已经飞出了太阳系,可为什么直到今天,又有“旅行者1号”即将飞出太阳系的新闻出现呢?
这涉及到如何定义太阳系的问题.国家天文台研究员李竞告诉笔者,在冥王星仍被认为是太阳系第九大行星的时候,很多人习惯于把冥王星轨道看作是太阳系边界.1988年11月,“旅行者1号”飞越了冥王星轨道,被新闻报道称作为飞出了太阳系,当然也是没有问题的.以这种定义方法,太阳系的半径大约是39.5天文单位（一个天文单位代表日地之间的平均距离约1.5亿公里）.
然而,有些科学家认为,把冥王星轨道看成是太阳系边界是不严谨的.有很多彗星围绕太阳运转的轨道远远超出了冥王星轨道,怎么能说它们的运行轨迹不在太阳系之内呢?于是有人提出,应该把短周期彗星（回归时间间隔短于200年）的诞生地、冥王星所在的“柯伊伯带”外边缘作为太阳系边界.以这种定义方法,太阳系的半径大约将近500个天文单位.
而这一次美国航空航天局所说的“旅行者1号”即将飞出太阳系,所采用的太阳系概念是使用天体物理学方法来定义的.简单地说,由于日冕的高温膨胀,太阳不断地向行星际空间发射出等离子流,这被称之为“太阳风”.太阳风的物理作用力终止处,称为“太阳风层顶”,因此,可以把太阳风层顶视为太阳系的边界.以这种定义方法,太阳系的半径将为约100多个天文单位.
美国宇航局表示,最近获取的读数显示太阳风相对飞船的平均速度已经降至零,说明“旅行者1号”飞船进一步靠近太阳系边缘,正在逼近被称之为“太阳风层顶”的边界.
央视“嫦娥2号”轨道图为何画错了?
很多读者知道,目前人类发往太阳系外的飞行器共有四个,它们是在上世纪70年代发射的“先驱者10号”、“先驱者11号”和“旅行者1号”、“旅行者2号”.
以目前人类火箭的推力,都不足以让飞行器直接获得每秒16.7公里的第三宇宙速度,脱离太阳引力而飞出太阳系.那么,四个探测器是如何能够飞出太阳系的呢?
这是利用了“行星提速”的方法.火箭在发射时,首先要利用地球提速,就是要沿着地球自转的方向来发射火箭,这样火箭获得的速度就是它的发射速度加上地球自转的速度.由于地球自转是逆时针的,火箭发射也必须逆时针,换句话说,地球上的火箭发射都是向东发射的.
比如说,我们现在在海南岛建卫星发射基地,是应该建在岛的东边还是西边?明白了上面的道理我们就该知道,显然应该是建在靠近东海岸的地方.因为火箭向东发射,万一发射失败掉下来,也是掉在大海里,不会掉在岛上了.
李竞说,就是这样一个道理,我们很多科技新闻编辑、美工还不懂.比如向月球发射探测器,由于月球也是逆时针自转的,探测器接近月球时要降低速度才能被月球捕获进入绕月轨道,因此要求探测器必须沿顺时针方向接近月球,才能利用月球自转降低速度.可就是这样一种关系,在央视直播“嫦娥2号”火箭发射的背景示意图上却被画错了.而日本、印度近一段时期也都在向月球发射探测器,从网络上看到他们所画的飞行路线示意图,都是正确的.可见,我们科技新闻工作者的科学素养还有待提高.
再回到四个探测器为什么能飞出太阳系这个话题上来.1972年3月22日发射的“先驱者10号”,最主要的探测任务是考察木星,它飞掠木星的时候是顺着木星的自转方向,木星是一个大质量天体,它的引力会使飞船的飞行改变方向,并使其速度获得巨大提升,这就让“先驱者10号”获得了第三宇宙速度,直接奔着脱离太阳系的目标而去.
于1973年4月发射的“先驱者11号”,不但要探测木星还要探测土星,由于经过木星和土星的两次提速,它的飞行速度比“先驱者10号”更快,但飞行方向则截然相反.
于1977年10月发射的“旅行者1号”探测器,考察目标和“先驱者11号”一样,都是木星和土星.但由于它携带的仪器更先进,所以它一经过木星,就发现了一个新东西——木星光环,这是“旅行者1号”的最大成就.
先于“旅行者1号”一个半月发射的“旅行者2号”,其业绩更值得一说.它一次飞行先后掠过了木星、土星、天王星和海王星,分别对它们进行了探测,因此人们把这次探测叫做“大旅行”.
地球人送给“外星人”的礼物
由于四个探测器都要飞出太阳系,到茫茫银河系中去旅行,科学家们就想到,为什么不顺便给可能存在的外星文明带去一点有关人类文明的信息呢?
于是,人们在“先驱者10号”和“先驱者11号”上放进了一张地球人给外星人的“名片”——一张能保存10亿年的镀金铝版.上面的辐射线代表14颗脉冲星,反映地球在银河系中的方位；下面是太阳和它的九大行星；左上方两个用横线连接的圆圈,表示地球上第一号元素氢的分子结构；右边是先驱者号探测器和男女地球人的图形.
两个“旅行者”探测器携带的人类“名片”,是一张直径30.5厘米的镀金铜质音像光碟,密封在一个铝盒里.在这张镀金光盘上,一面录制有116张照片,一面录有联合国秘书长和美国总统的致辞,55种语言的问候语,27首世界古今乐曲和35种自然界声响.
光碟上录制的相片,反映了太阳系的方位、地球人的细胞组成、男女性别、家庭构成和风土人情等.其中包括一张中国万里长城和一张中国人全家聚餐的相片.
光碟上录制的55种语言的问候语中,汉语部分包括普通话、广东话、厦门话和江浙一带的吴方言.先是一位小姐用广东话向“外星人”问候：“各位都好吗?祝各位平安、健康、快乐!”接着是一位厦门妇女的声音：“太空朋友,你们好,你们吃饭了吗?有空请来这儿坐坐.”吴方言的问候是：“祝你们大家好!”最后是一位男子用普通话说：“各位都好吧!我们都很想念你们,有空请到这儿来玩!”
光碟上的35种地球自然界声响,包括火山爆发声,滂沱大雨声,海浪波涛声,火车、飞机和汽车轰鸣声,火箭发射声,婴儿第一次啼哭声,鸟啼虫鸣声等.27首世界名曲中则包括中国的京剧唱段和古琴演奏的《高山流水》乐曲等.
链接
四个飞往太阳系外的探测器今何在?
“旅行者号”飞船在发射33年后,在如此遥远的距离上,仍然能够向地球传回数据信号并被人类接收,这是一件令人惊叹的事情.目前,“旅行者1号”的时速为6.1万公里,现距太阳约115天文单位；“旅行者2号”的速度稍慢,时速为5.6万公里,现距太阳约94天文单位.
2003年2月26日,美国宇航局发言人宣布已经无法再收到“先驱者10号”太空探测器发回的信号.它目前正飞往距地球68光年的金牛星座,并将在200万年后抵达那里.
由于考察任务更多能量消耗更快,“先驱者11号”太空探测器于1995年9月30日终止信号传送.目前它正向天鹰座前进,并将在400万年后抵达那里
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