1967年英国剑桥大学毕业生贝尔在监听外星人的无线电信号时,在3.7米的波长上发现一种有规律的空间脉冲信号,以1.337秒的间隔从狐狸座方向传来,他欣喜若狂,以为这就是外星人与地球人联系的信号,他庆幸自己首先发现了外星人的踪迹,立即向新闻界发表了他的发现,并将这种外星人称为“小绿人”。各国报刊纷纷登载了这条消息,“小绿人”在全世界引起轰动。接着,又陆续在其他天区发现好几个这种快速脉冲射电源。但是,经过系统观测,贝尔和他的老师——英国射电天文学家休伊什终于弄清了这些脉冲是中子星发出来的。所以中子星又叫脉冲星。
“小绿人”虽然是一场“虚喜”,但科学家们并没有因此放弃希望。从1968年开始,苏联对外星人进行了更全面的探测活动。1971年在布拉干召开了“探索地外智慧生物会议”。20世纪70年代,美国国家射电天文台又主持了“奥兹玛Ⅱ”计划,对距地球80光年内的600颗星球轮番进行了详细观察和测量。
1979年,美国又在马里兰召开了“探索地外智慧生物会议”。1981年,法国还进行了发现外星人信号的模拟演习。这年12月,苏联又在塔林召开了“探索地外智慧生物国际学术会议”。1982年,在维也纳召开的联合国第二届和平利用外层空间大会上也讨论了外星人问题,并在名为《宇宙科学当前与未来状况》的备忘录中,写有“寻找地球外的文明”一节。这年8月,国际天文联合会成立了“宇宙生命探索委员会”,由美国波士顿大学的贾尼斯任主席,德雷克任副主席。委员会计划用分布在世界各地的射电望远镜持续探测10~20年,系统地观察100多万次。
1985年9月,哈佛大学奥克里奇天文台又实施了“米塔”计划,用840个无线电频道,以每天半度的速度,对整个天球扫描,搜索外星人的信息。它的规模相当于一分钟完成100万个“奥兹玛”计划。但是,规模更大的活动还在后面,那就是于1992年开始的“寻找外层空间智慧生物计划”。用世界上最大的射电望远镜(直径305米,10万个频道)和深空跟踪网,全面、重点地截获宇宙中的无线电波,然后用计算机分析处理,从其中寻找外星人发出的信息。
以上是接收外星人发出的信号。科学家们还发出信息,代表地球人类与外星人联系。1974年,在阿雷西博巨型射电天文望远镜落成典礼上,向外星人拍发了第一封电报。这封1679个字的二进制数码电报是拍给距我们25000光年的武仙座梅西尔13号星团的。当然,要假设那里有外星人,也能收到电报,而且愿意与我们联系。但由于距离遥远,现在的人类是没什么指望收到回电的。
1972年3月和1973年4月,美国先后发射了“先驱者”10号和11号探测器(飞船),它们除在太阳系进行探测外,也携带有给外星人的“人类名片”。那是一块长13.5厘米、宽7.5厘米的镀金铝片,上面标出了太阳系在银河系的位置。还包括飞船从地球出发后的飞行路线、与地球对应的14颗脉冲星、地球上普遍存在的氢元素的结构符号、地球人男女裸体像及其与飞船的比例。这张“名片”在宇宙中经历亿万年仍可清晰辨认。如果外星人发现这张“名片”,就可按照上面的标示与地球人联系。
“先驱者”号所带的金属牌的图像1977年8月、9月,美国发射的“旅行者”2号和“旅行者”1号探测器,除探测太阳系以外,也带有探测外星人的任务。它们携带一张铜唱片,上面录有116张展示地球人状况的图像、60种语言、35种音响和27种乐曲,可放两小时的音乐。唱片存放在铝盒中,可在太空保存10亿年。如果外星人发现,就可了解地球人,并按上面的标示与我们取得联系。
探测外星人是一件美好的事业,因为外星人的文明程度比地球人高得多,如能与外星人取得联系,可能会给地球人类带来一次智能大发展;探测外星人也多少带着风险,因为我们还不知道外星人是敌人还是朋友?会不会引“狼”入室,或者带来危害人类的病菌和其他邪恶的东西呢?会发生星际战争吗?
这一切都充满着悬疑……
太空探索的近期规划和设想
天基航天
将大型空间站发展成为空间航天基地,在空间组装特大型卫星,然后使用轨道机动飞行器将卫星送至地球同步轨道。按照这种思路,直径5千米、以太阳能发电阵为核心的空间电站也将会实现。利用空间航天基地还可以对卫星进行维护、维修,保证其长期稳定运行。实现天基航天的关键是低成本的运载火箭和可重复使用的运载系统,因此目前正在研制开发的空天飞机在突破关键技术后,将对天基航天技术发展提供有力保障。
2004年1月14日,美国总统布什发布了“重返月球”等航天发展计划,其目的是建立永久性月球基地,给将来人类登陆火星并在火星上建立基地做准备。
月球环境具有引力小、真空、无菌、磁场小、温差大、昼夜交替时间长等特点,加上月球地质条件特殊,具备地球没有的原材料资源,使整个月球犹如一个巨大的稳定平台,适合于开展科学研究和对天体探测,月球基地也有可能成为第一个人类在地球外星体建立的活动场所。预计在未来的20年内,人类将重返月球。利用空间航天基地,进行地月轨道运输船的组装维护,最终建成月球基地。
美国国家航空航天局(NASA)于2009年6月18日成功发射月球勘测轨道飞行器以及月球坑观测和传感卫星。这次探测活动是美国重返月球计划中首批探月任务。两个月球探测器将搜寻适宜登月着陆点、探寻月球水冰存在线索并勘测月球资源等,为下一步载人探月奠定了基础。
深空探测
深空探测的目的从根本上讲,是为人类认识并利用太空的资源和环境服务,并最终为获取太空资源和寻找适合人类居住的可能的生存空间服务。迄今为止,人类已经向包括月球在内的太阳系行星发射了近80个探测器,其中2/3由于种种原因以失败告终。近期行星探测主要围绕火星进行。
2003年6月2日,欧洲宇航局发射了“火星快车”探测器。它携带的“猎兔犬”2号登陆器预计于2003年12月25日凌晨登陆火星,但随后便失去联系。2003年6月10日和7月7日,美国发射了两艘“火星探测漫游者”探测器,分别携带“勇气号”和“机遇号”火星车。2004年1月4日“勇气号”降落在火星“古谢夫环形山”区域,随后“机遇号”也在火星表面着陆。这两个火星车均实现了火星行走,并传回了大量的数据和图片,找到了火星上存在水的间接证据,按照预期计划完成了任务。这些都为人类了解太阳系作出了直接的贡献。
2008年3月26日,中国国家航天局与俄罗斯航天局在莫斯科签署协议,双方将于2009年联合对火星及其卫星“火卫一”进行探测。根据合作协议,俄方的“火卫一土壤样品返回”空间飞行器(简称“福布斯探测器”)与中国第一个火星探测器“萤火”一号将由俄运载火箭同时发射。据悉,“萤火”一号大约在2010年9月飞抵火星轨道,之后将进行长达一年的科学探测,向地球发回中国第一张火星照片。福布斯探测器将在“火卫一”表面着陆,并提取该卫星的土壤样品返回地球。
除了火星探测,俄罗斯也在加紧准备宇航员登陆火星的工程。为了给火星之旅做准备,2008年6月,俄罗斯便开始与欧空局合作,挑选志愿者在封闭环境中进行520天的模拟火星飞行试验。2008年8月31日,俄罗斯新闻通讯社引述俄罗斯联邦航天署署长佩尔米诺夫的话称,俄罗斯计划在2035年后,派宇航员登陆火星。
目前看来,在现有技术条件下,人类的长距离星际航行还不太现实,但飞往火星还是有可能的。
载人航天的发展目标
载人航天的发展目标归纳起来,有三个大的方面:
谷神星第一个方面就是开发和利用太空资源为人类造福。正如刚才所说的,包括我们的应用卫星在内,包括载人航天,都是要开发利用太空的资源,来为地球的人类造福。
第二,要了解、认识太空,认识地球,认识地球自己。因为地球上的环境离不开它所处的太阳系的环境,我们必须从一个宏观的角度,从一个太阳系的全面的角度来真正地认识地球。通过认识地球,来认识我们人类本身。
第三个发展目标,就是要推动科学技术的发展,提高人类的能力,扩大人类的生存空间。大家知道,我们已经经过了很多次的探索,感觉到探索使得人类的精神得到了巨大的激励。太空探索也带动了科学技术的发展。太空探索,将给人类带来长远的利益。
在新世纪里,探索我们所在的太阳系中每一个未知的角落成为科学家们最主要的任务。在21世纪的头15年里,科学家们的主旨研究方向是努力搞清楚太阳系及其行星的诞生和形成,以及地球的生存条件是什么。另外的课题是,探索火星过去与现在存在的方式,以及“气体行星”木星和土星卫星的情况。人类还将在月球、火星、谷神星(一个位于木星和火星之间,体积相当于月球一半的小行星)上建立一系列太空观测基地。
但是遥远的距离和恶劣的生存条件,使人类无法实现到太阳系以外的星系旅行的心愿,所以科学家们将主要依靠无人驾驶自动宇宙飞船对其进行探测。在下一世纪的前数十年,人类将有望访问火星和靠近地球的一些小行星。如果,处于发展中的太空探测火箭推进技术发生了根本性的创新,人类在下一世纪还有可能到土星做客。因为,我们地球离我们的太阳系外星系极其遥远,就算最近的星系距离也有4.3光年,若使用目前最先进的宇宙飞船,也要连续飞行20万年以上才能抵达。所以,人类对太阳系外星系的访问还将是漫长、遥不可及的事情。就目前而言,人类对太空的探索仅仅是一个开端。
知识点月球基地
月球基地是指人类在月球上建立的生活与工作区域。在月球上建立基地,主要有以下目的:更好地开展天文观测等科学活动;在月球上建立空间发电站供地球使用;开发月球各种矿物资源;为人类向更远的目标探索提供一个落脚点;为飞向更远的行星的飞船提供建造材料。建造月球基地将花费巨大的成本,还处在一般性探讨阶段。
太阳帆船的宇宙航行之旅
1992年是伟大的航海家哥伦布“发现”美洲新大陆的500周年。为了重现当年哥伦布的探险精神,鼓励人们向新的“大陆”进军,一个国际宇航组织开展了一项前所未有的竞赛活动:利用太阳帆船作宇宙航行。人们准备发射3艘太阳帆船,分别代表美洲、欧洲和亚洲地区,航行目的地是月球。谁先到达月球,谁就可以得到“太阳帆杯”奖。
夜空中美丽的彗星我们都知道,地面上的帆船是靠风作动力航行的。太空中哪儿来的风呢?为什么太空帆船要叫太阳帆船,难道这“风”是从太阳上刮出来的吗?对,这“风”的“风源”确实就是我们生命中不可缺少的太阳。
为了说明“太阳风”的情况,我们先来看看彗星。彗星,中国民间叫它扫帚星,因为它有一条长长的尾巴,很像一把扫帚。彗星的尾巴就是“太阳风”造成的。早在1616年,天文学家开普勒就指出,任何受太阳照射的物体,都会受到太阳光的压力,这种压力叫光压。光压的力量极其微小,在地球上是察觉不到的,因为在1平方千米的面积上,光压总共只有9.8牛(1000克力),如果摊到你的身上,这压力简直是微乎其微了。它比起重力和空气阻力来,实在是微不足道。但是,在宇宙中,由于那里没有空气,又不受地球引力的影响,光压的威力就显示出来了。
在彗星周围有许多尘埃,在太阳光的压力作用下,这些尘埃就会被推向后面,形成一条长长的彗尾。如果在太空中,对着太阳,张开一面轻如薄纱似的帆,这帆在光压的作用下,就可以产生运动。由于太空中没有空气阻力,重力也很小,帆在很小力量的推动下,将得到很大的加速度。据估计,一般用太阳帆作动力的太空帆船,在理想的情况下,可达到每秒100米的飞行速度,一昼夜可以航行7500千米。地球到月球,直线距离为38万千米,如果一直有太阳照耀,大约只要50天的时间就可以抵达。
人们设想中的太阳帆船利用太阳帆船,可以飞向月球和其他星球。它是一种十分简便的宇航交通工具,因为它不用带其他能源,太阳能是取之不尽的。太阳帆船是利用太阳能中的光压直接推动前进的,不像其他太阳能利用装置,要把太阳光和热转化成电能或机械能,从而损失许多能量。当然,制造和驾驶太阳帆船需要高超的技术,必须找到一种轻而结实的帆布材料,还要有灵巧的结构。另外,在太空航行中,不是时刻都能得到太阳光的照射的,所以要有一套自动定向系统,一方面要保证准确的航向,另一方面又要使帆面时刻对准太阳。拿地球到月球的航程来说,因为月球绕地球转,地球又绕太阳转,所以要使太阳帆总是对准太阳,就要使帆船不断绕地球转,大约要转几十圈,航行5000万千米,历时一年整才能到达月球,而不能像上面所说的那样,笔直飞向月球。