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第7章 探索宇宙(下)

1959年前苏联发射的月球3号探测器为我们拍摄到了月球的照片,人类第一次看到月球另一面的景色,相对于我们在地球上看到的月球的那一面更加坑洼不平,天文学家说那是宇宙中的小天体不断撞击的结果。月球就像地球的忠实卫士默默地用自己的身体挡住了太空中不速之客的袭击,守护着地球的安宁,而在人类的观测活动走向太空之前,我们对这一切并不知情。

很久以前中国人就发明了火箭。经过了多次尝试以后,美国物理学家罗伯特·戈达德在1926年成功地发射了一枚液体燃料的火箭,成为太空开发的先驱。在第二次世界大战中,德国人制造并使用了强大的军用火箭,但是,前苏联首先进入了太空。在1957年10月,第一颗人造卫星斯普特尼克进入了轨道,后来前苏联人把一只小狗送入了太空,在1961年,美国人成功将一只猩猩沿弧形轨道送入太空,它心跳得很厉害,但很快恢复了正常,并且返回了地面,而前苏联那只小狗则未能活着回来。与此同时,前苏联人正在秘密地准备更大的航天计划,1961年4月12日,尤里·加加林创造了历史,他乘坐的火箭是改装过的弹道导弹,他成为飞向太空的第一个前苏联宇航员。前苏联的太空计划一个接着一个,棉厂女工瓦莲金娜·捷列什科娃成为太空中的第一位妇女,阿列克谢·列昂诺夫第一个走出飞船,并在太空行走。1969年7月20日,在60年代结束前5个月,美国人登上了月球。在1975年最后一次发射了用于阿波罗计划的土星火箭,与此同时,一枚前苏联火箭发射了,飞船在地球轨道上对接,两国宇航员见面了,现在人类的太空开发已经不再是梦想了。

对绝大多数生命来说空气是必不可少的生存条件,但就是这看不见也摸不着的空气,在一定程度上却阻挡了人类观测星空的视线,比如大气层中的水和二氧化碳吸收来自天体的红外线,而氧、臭氧和氮则强烈的吸收天体射来的紫外线等。于是有天文学家打比方说,当我们在地球上隔着大气层去观测恒星的时候,就好像躺在湖底隔着湖水看天空中的飞鸟一样困难,所以人们始终希望能够冲出大气层,看得更清,看得更远,到了20世纪人类有了牛顿的万有引力定律,有了齐奥尔科夫斯基的星际航行理论,还有戈达德制造的液体火箭,随着知识的积累和技术的进步,人类终于能够克服地心引力飞向太空,1957年10月4号斯普特尼克1号人造地球卫星,在苏联发射升空,这颗只在天空中逗留了92天的卫星,成为人类进行空间科学实验的开端。

正像无数航海者和旅行家曾经梦想过的,现在我们可以从太空描绘我们的行星——地球,在环绕地球轨道上的卫星一直在注视着我们,在这个快速变化的世界中,技术的进步,决定了社会变革的步伐,通信系统要依靠卫星在全球范围内传送信息,科研卫星在帮助革新我们对于地球的认识,一颗名为梅克赛特的气象卫星被发射到36000多公里的轨道之上,由于它的轨道速度与地球自转的角速度一致,所以看起来就像被固定在了赤道上空,梅克赛特向我们展示了全球的天气情况,热气流由赤道升起,并向南方和北方运动,浓密的云层,扫过温带,在美国的东海岸有一个飓风,在向左移动。在得克萨斯州暴风雨导致了龙卷风,气象卫星可以跟踪记录下一切,复杂的数据经过气象学家的解释,变成了电视和报纸上大家都能看懂的天气预报,当飓风来临时,及时的预报可以帮助我们减少损失。从卫星上看,加勒比海飓风一片平静,但在地面上完全是另一回事,时速高达300公里的狂风在肆虐着,到处是死亡和灾难。我们无法制止飓风,但是我们可以控制洪水,根据卫星图象,工程人员可以精确确定修筑堤坝和水坝的位置,从而拯救生命和土地。

托培克斯·波塞东卫星的发射现场,该卫星将从轨道上系统地扫描地球,但是它只关注海洋,它测量海平面变化的精度,可达4.3厘米,这种被称为遥感的研究,为我们带来了丰硕的成果。托培克斯·波塞东卫星在一个月中,带给我们的海洋知识超过了船只和水手们100年的贡献。海洋是天气变化的关键,在它最上层3米的水体中,储存了与整个大气层相等的热量,海洋与大气的热量交换导致了天气的变化,通过监测洋流和温度我们可以预报天气,海洋的温度可以通过测量海平面的变化得到,温暖时海洋膨胀,海平面上升,变冷时海平面下降,卫星揭示了在太平洋中厄尔尼诺产生的原因。当厄尔尼诺出现时贸易风会停止,用红色表示的温暖的海水会向东而不是向西流动,它带着大量的雨水冲向南美洲,而在太平洋另一侧的澳洲和印尼却只剩下较冷的海水和干旱。航运业从一组卫星得到了好处,多亏气象卫星提供的资料,舰船得以绕过误区,并避开高潮,由导航卫星组成的网络,覆盖了整个地球,通过对至少3颗卫星的定位,船只确定自己的位置精度可达10米之内,卫星可以为在冰冻的海面航行的船只指出一条前进的最佳路径。如果泰坦尼克号是在卫星时代航行的话,它的悲剧一定可以避免。

卫星测量了1991年皮那图博火山爆发时的喷发物,发现由于火山灰的遮挡,使得地球的温度降低了1度。工业排放物也会影响气候,因此卫星在空间也在对其进行监测。这颗卫星用于监测大气层中的气体,它正在关注着臭氧,臭氧层是我们赖以抵抗来自太阳的有害辐射——紫外线的屏障。人们把90年代臭氧层的减少归咎于化学排放物,在南极上空,卫星发现了臭氧层的一个巨大空洞,它还在不断地扩大,气温越来越高。对于极地的冰层在慢慢溶化的原因,科学们家还未得出一致的结论。卫星在继续监测,全球变暖可能是地球温度自然调节的一个过程,也有可能是因人类活动造成的,不管怎样,即使海平面只上升一点点,西北欧的大片土地也会被淹没。

一艘油轮遇到了麻烦,巨大的石油泄露,对环境的影响非常恶劣,卫星图象可以帮助清除污染,它可以显示出油层的范围,并指示我们从何下手,卫星还能帮助我们查找向海中泄油的肇事者,从航天飞机上看到的正在燃烧的油井,这是海湾战争让环境付出的代价,这是战前和战后的科威特的卫星照片。

在亚马逊河流域,生态系统正在全面受到威胁,地球上半数的物种赖以栖息的雨林正在消失,航天飞机目击了森林砍伐和火灾,我们正在摧毁着大量的森林,它们的产氧量占整个地球的四分之一,卫星使得我们无法忽视这一事实。航天飞机只能观察,而这颗卫星却能帮助我们更好地利用土地,它的名字叫斯博特,是位于我们城市上空的自动监视系统。斯博特为规划者提供了城市和郊区发展崭新的前景,它从不同的轨道位置拍摄了一个地区的图象,通过图象处理可以产生出一幅三维图象,再经过计算机的处理,便可以得出一座新水库的理想位置。装在卫星上的雷达可以使我们的视力穿透火山灰,这是1991年的菲律宾,雷达显示出了皮那图博火山黑色的熔岩。雷达还发现了深埋在撒哈拉沙漠之下的古代的河床。卫星能为我们提供重要的农业信息,卫星可以向种植者提供病虫害的信息,黑色的斑点表示庄稼遇到了麻烦,需要为它们治病或杀虫了,像所有的军队一样,它们是为了食物而长途跋涉,并吃掉沿途一切可吃的东西,不过我们很容易从卫星得到帮助,蝗虫在潮湿的土壤中产卵,从卫星上看是黄色的区域,是派飞机出动喷洒农药的时候了。卫星是我们地球的巡逻兵。

人类的太空之旅的第一步,就是对自己的老家地球的探测与再认识,应用卫星在通讯导航气象资源等方面,直接为国家的国民经济和人们的生活服务;还有一类卫星叫科学卫星,它们对准了其他天体,人们在上面安装光学望远镜和射电望远镜,在太空当中没有了大气层的干扰,这些望远镜的灵敏度大大改善,能够观测得更远更清晰,在冲出地球大气层以后,人类又把目光投向了更远的宇宙深处,开始发射探测器对太阳系的其他天体进行探测。

飞往其他行星的当代宇宙飞船,都是无人驾驶的,它们的构造非常巧妙,就像是一些具备一定智能的机器人,旅行者号的眼睛是两个电视摄像机,它们能够在外太阳系中拍摄出数十万张照片,它们和其他仪器一起安装在扫描平台上,平台则指向它所经过的那些行星,旅行者号的大脑系统,是3个安装在船上的集成电路计算机,它们通过一个巨大的帆状天线和地球相互联系,旅行者号飞船要是有一天能在星际空间遇到其他天外文明,它就会把从地球带去的信息交给它们,为了调节飞船内的温度,飞船上的百页板能够自动开关,因为旅行者号要远离太阳飞去,无法再依靠太阳的能量,因此在它的内部装了一个小型核发电站,它同飞船的其他部分互相隔开。

在这样一次试验性的飞行中,种种难以预料的事情都有可能发生,所以在控制中心工作的人们都为它捏一把汗。木星周围有一层看不见但又非常危险的高能带电粒子,因此,飞船如果过于靠近这个粒子层它的娇嫩电子系统就会遭到破坏,飞船也有可能同木星光环中的小冰块相碰撞,这种猛烈的碰撞会使飞船完全失去控制,使它的天线无法再对准地球,这样我们就永远无法得到它所获得的资料。旅行者1号和2号在1977年的夏末,先后相隔一个月被送入太空,经过许多担心受怕并侥幸脱险,这两艘太空船终于相隔一个月,先后到达木星系统,它们在那里工作得十分出色,第一次为我们提供了这颗行星和它的4颗神秘卫星的特写镜头。在木星的这4颗卫星中,最靠近木星的叫木卫一,其次是木卫二,再其次是木卫三,最外面的那颗大卫星叫木卫四,这次飞行的费用,大约要地球上每个人掏出几分钱。木星和太阳一样,绝大部分是由氢和氦组成的,如果木星的质量再大上几十倍的话,它内部的物质必定会发生热核反应,这样木星就将成为一个会发光的星球,可是木星并没有成为一颗恒星,要是它果真成为了一颗恒星,我们就生活在一个双星系统之中了,也就是说,在我们的天空中,将有两个太阳,这样一来,地球上的夜晚就会变得很短了。在木星云层深处,上方的一层层大气的重量会产生很大的压力,这种压力比地球上任何地方的压力都大得多,在木星上云就是外面这样一层,而内部深处是压力很高的地方,这种压力是非常大的,以至电子都从氢原子中挤出来了,从而形成液态金属氢,然而在木星的中心很可能有一团岩石和铁,这就是说有一个和地球一样巨大的世界,在无比大的压力下,已经被永远埋在这个最大的行星的中心。

就在旅行者号飞船到达木星之前不久,你看到的这颗巨大行星依然如我们祖先们在近100万年中所看到的在夜空中闪烁,在科学家打算去研究从旅行者号发送到喷气推进实验室来的数据时,这颗行星将永远不会再像过去那样,只是夜空中闪烁的亮点了,从此以后,它将永远成为一个人们要去探索的地方。观看从未被人看见过的一个行星的第一个近距离画面,确实是从事行星研究的科学工作者一生中最值得欣慰的时刻。1979年7月9日的清晨,我们开始在喷气推进实验室的实况电视屏幕上,亲眼看到这个叫做木卫二的卫星,到目前为止,我们的电脑数据库里已经藏有11000幅从旅行者2号飞船发送来的图象,最后这一系列联系和中转的最终产物,是从这台机器送出的图片。从图片中可以看到今天人类历史中第一次录下的木卫二的奇观。这些是令人非常惊讶的事情,你看,旅行者1号飞船拍下木星的其他3个大卫星的好照片,却并没有拍下木卫二的好照片,拍摄木卫二近距离镜头的任务留给旅行者2号完成,从这些照片一下子就能看到几英里宽的细节,乍一看来它们和火星上那些曾被洛厄尔认为是运河网的东西十分相似,我们可以看到一些奇异的由直线和曲线纵横交叉组成的复杂网络,它们是笔直的山脊还是槽谷呢,是不是同地球上的构造板块相似呢,计算机对这些照片的处理结果表明,至少木卫二上有少数几个地形特征似乎是陨星坑,但是大陨星坑已被扫平了。同时计算机处理也在旅行者号飞船的另一项重要发现中起了很大作用,这项发现是在木卫一上做出的。即使从地球上用望远镜望去,我们也能看到木卫一具有很奇怪的颜色,我们知道硫曾经以某种方式从木卫一的表面跑出来,喷射到围绕着木星的一大圈气体云中,这就是旅行者一号飞船要靠近木卫一的原因之一。在木卫一上有些地方看起来像是火山口,但很难加以肯定,后来旅行者号的任务小组的成员莫拉比托为了使木卫一后面的恒星显现出来,而用计算机增强了木卫一边缘处的图象。

在旅行者1号飞到木星附近以后的第4天,就出现了一个画面,现在把这个画面放大,就可以明显看出在左上角,也就是离开木卫边缘一点点地方,有一个不规则的新月形的东西。这个羽毛状的东西正好出现在一个被怀疑是火山的位置上,实际上是一次火山喷发。这就是说旅行者号飞船发现了地球以外的第一个活火山,后来我们发现,在木卫一上有许多火山,其中至少有9座是不时地在活动的火山,还有数十个以至几千个死火山,火山的喷发能把硫和其他原子一起喷射到木卫一之外,这就是为什么在木星周围会有一层硫磺云的理由。熔融的硫形成一条条小河,从火山的四面流下,这也许就是木卫一具有特殊颜色的原因。很可能木卫一那层年龄只有数千年的地表下面有个巨大的地下液态硫磺海,而这些火山就是通向硫磺海的洞口。

到目前为止人类在考察外太阳系时,都是派探测器和计算机去替我们进行探索的,也许有朝一日我们会亲自到那里去。旅行者号飞船上的计算机也许会像17世纪荷兰海船的船长那样,记下每天的航行日记,如果把旅行者1号和旅行者2号所遇的事件综合在一起,日记大概会是这样的:第1天在对供应品和仪器进行多次补充之后,我们终于成功地从卡纳维拉尔角升上天空,开始了飞向太空的旅程;第12天,我们拍摄了地球和月球一块出现在太空中的第一幅照片,它们真是美丽的一对;第170天,用来展开那个支撑科学扫描平台的桁架出了毛病,这个毛病如果不能排除,我们应该拍摄的照片大部分就拍不成了;第207天,桁架的毛病虽然已排除,但是无线电发射机坏了,要是连后备发射机也不灵,地球上就再也不能从我们这里得到任何消息;第215天,我们穿过了火星轨道,进入小行星带;第170天,现在我们可以勾画出木星的一切细节了,那要在比地球上用最大的望远镜看到的清楚得多;第640天,这里的云彩真是灿烂多姿,它们的奇妙和美丽是地球上的画家绝不可能想像得到的。

白色的云是由氨晶体形成的,它们飘得很高,温度极低,我们还没有搞清楚那些红棕色的云是什么,它们也许是有机分子的结合物,那个红斑到底是什么,那是气体在天空中超过相邻云层时所形成的巨大漩涡柱,它大到可以容纳6个地球,它的运动真叫我们着迷。有人认为这个大红斑是一个已经卷了100万年的大旋风;第650天,我们终于遇到了奇妙无比的一天,由于飞船非常机动灵活,拍摄下木卫四带有许多环的盆地。飞船从木卫二近处经过,拍摄了多火山的木卫一。我们成功地驶过危险的辐射带,平安地通过了木星的光环平面,当我们往回看时,不禁对这些光环感到无限惊奇。我们还看到了太阳从这个巨大的行星背后出现的景象,现在正向外飞行,以便去完成探索外太阳系的使命。

这颗美丽的行星到太阳的距离几乎比地球远10倍,它绕太阳公转一周也许30年,它的自转周期是10小时15分,土星是太阳系中仅次于木星的第二大行星。

从远处看,土星光环就像一层薄纱,再近些看,它是由无数大小不等的颗粒组成的,从尘埃微粒到卡车大小的冰岩,土星的光环很宽,它的宽度足有从地球到月球那么远,但是它的厚度不足1公里,从地球上看,由于存在一个26度的倾角,土星光环的形状,随土星绕太阳公转而变化,当光环侧向我们时,实际上就无法观测到了。

我们对土星光环的认识来自80年代初期旅行者号探测器发回的资料,这些资料揭示了7个主环带,每个里面都有几百个小环,它们还记录了一些神秘的细节的变化过程,这可能是由于静电使得尘埃浮起在环的上面而形成的,通过光环掩星,旅行者号记录下了各个环以及它们的间距,这个最大的缝隙称为卡西尼缝,宽达4000公里,有一些环内规则地分布着牧羊犬小卫星,这是在最外面的光环中排列着的一对,这颗称为土卫十八的卫星位于恩克缝中,土星的光环现在还是一个谜,它们可能是一些太空岩石的碎片,由于太靠近土星,而无法凝聚成卫星,几百万年之内土星光环可能会弥散开。

旅行者号对土星及其卫星进行了时序观测,它共有31颗已知卫星,小土卫一可能是其中最奇特的,它由冰和岩石组成,还有一个巨大的陨击坑,如果形成陨击坑的天体再大一些的话,土卫一就可能已经变成一个土星光环了。土卫二要大两倍,但仍只有500公里,这是冰的平面,大概是由冒出的地下水形成的,由于土卫二受到邻近天体的摄动,这些冰的喷泉可能仍会喷发,这是旅行者号的又一成果,土卫三直径超过1000公里,并有一个大峡谷,在下面刚刚能看到,土卫四上的情况也类似,但是它的一个半球要比另一个半球更亮,它的被冰雪覆盖的表面上布满了环形山和沟槽。土卫八的一个半球像煤一样黑,而另一个半球又非常明亮,小土卫七就像一个汉堡包,这块小小的石头还周期性地与它的同伴交换轨道,土星最大的卫星名为土卫六,它比水星还要大,是1655年由荷兰天文学家惠更斯用望远镜发现的,它有点像冰冻着的早期地球,尽管土卫六被雾气笼罩着,旅行者号还是探测到了有机分子的痕迹,正是这些含碳的化合物点燃了地球上生命的火花,但是,对于它的表面我们只能猜测,旅行者号对于厚厚的雾气无能为力。

飞越土星之后,旅行者2号又继续飞往天王星和海王星,探测器给我们发回了行星的地貌,也探明了它们的地质构造,而且还有很多新的发现,比如一直以来人们只知道天王星有5颗卫星,但是1986年旅行者2号在它的周围发现了10颗新卫星,目前已探测到的天王星卫星共24个。还有海王星旅行者2号的探测也使它的卫星数目增加到11颗,迄今为止,在太阳系的九大行星中,人类的探测器没有涉足的就是距离太阳最远的冥王星,当人类不断向太空发射无人探测器的时候,人类也渴望能摆脱地心引力,把足迹延伸到其他星球上,月球是地球的卫星,也是距离地球最近的天体,于是人类就把这跨越38万公里的距离当成了自己的又一个目标。

要达到的目标就是在60年代结束以前,将人送到月球上,并且安全地返回地球,第一阶段是水星计划,有7个宇航员,包括约翰·格伦。阿尔·谢菲尔德是第一个进入水星密封舱进行亚轨道短距离飞行的宇航员,但是格伦成为第一个进入太空的美国人,他乘坐的是友谊7号。在加加林上天10个月以后,格伦进入了地球轨道。飞船状态很好,格伦放松了,甚至吃了一份快餐。他环绕地球飞行了3圈,突然警告显示防热壳松动了,飞船有可能在返回大气层时被烧毁,真是骑虎难下。然而,格伦终于回来了。

月球计划第二阶段是双子座计划。在1965年,爱德怀特进行了美国的第一次太空行走。在地球轨道上为转向月球轨道进行练习,梦想就要成真了,两个双子座飞船在太空中第一次会合,第一次对接,双子座与一枚火箭的对接,突然双子座旋转起来,但是重新得到了控制,宇航员们安全地返回了。

第三阶段是阿波罗计划。当3名宇航员进入发射台训练时,发生了灾难,大火吞噬了他们的密封舱。土星号是冯·布劳恩开发的最大火箭,用于推进阿波罗飞船。1968年阿波罗8号绕月亮飞行;1969年初实验登月的宇航服,同样试验了登月舱,与阿波罗9号的指挥舱一起排列;1969年宇航员埃得温·奥尔德林、迈克尔·科林斯、尼尔·阿姆斯特朗,向月球进发。阿波罗11号升空飞向月球,3天半以后阿姆斯特朗和奥尔德林乘坐鹰号登月舱向月球降落,阿姆斯特朗在环形山中挑选一个安全的登陆点,他们创造了历史,对于一个人来说这是一小步,但是对于全人类来说这是迈出了一大步,总共有6次阿波罗登月,这是难以置信的场景。

人类终于踏上了地球以外的土地,嫦娥奔月的想像在20世纪成为现实,但是幻想中的琼楼玉宇,其实是一片荒凉沉寂的世界。继阿波罗11号之后美国又发射了6艘阿波罗号飞船,先后把12名宇航员送上了月球,宇宙飞船和航天飞机实现了人类载人航天的梦想,1961年苏联宇航员加加林乘坐东方号飞船升空,开创了人类进入太空的历史,到今天通过宇宙飞船和航天飞机人类送上太空的宇航员已经达到900多人次,但是总是有人为科学的进步付出代价,1967年驾驶苏联联盟1号飞船的科马罗夫殉难,人类第一次遭遇了载人航天的风险。1986年美国挑战者号航天飞机在进行它的第10次航天飞行时凌空爆炸,7名宇航员全部遇难。这以后人们对航天飞机做了400多项改进,当载人航天计划逐渐从挑战者号的巨大阴影走出来的时候,今年初哥伦比亚号飞机失事,人类又失去了7名优秀的宇航员。一段时间内不会有航天飞机重返太空,但可以肯定的是人类探索太空的勇气不会丧失,就像美国的一位遇难的宇航员格里·索姆曾说的,我们从事的是一种冒险的事业,万一发生意外,不要耽搁计划进展,征服太空是值得冒险的,在经过反思和改进以后,一定会有更科学更安全的航天计划出现。宇宙飞船和航天飞机只是接送宇航员的交通工具,空间站则实现了宇航员在太空当中的工作和生活,在著名的苏联和平号空间站里,宇航员就曾进行了包括生命科学、空间科学对地观测等多领域的科学实验。2001年3月23号创造了15年辉煌的和平号空间站落幕,按照预定轨道坠落在南太平洋,在和平号空间站所积累的大量经验的基础上,人类在太空当中又一根据地——国际空间站即将开始它的运行。

一台起重机轻盈地挥动吊臂,将一块钢铁构件精确的吊装到位,工人们出来了,他们爬到建筑物上面,用手和电动工具将这些构件铆接起来,这样的劳动场面我们几乎可以在任何一个街头巷尾见到,而这个施工地点却在离地球400公里的高空,当国际空间站建成时,它将成为人类历史上最复杂的建筑物之一,它在我们这个时代体现的历史意义恰如几千年前人类建造金字塔的历史意义。

可能很多人无法真正理解我们的工作意义,可是这些数量庞大的金属构件是由遍布世界各地的工人制造的,而我们的工作就是将这些构件组装成一个巨大的运载工具,这难道不是一件奇妙的工作吗?这项工程十分复杂,没有哪个国家可以独立完成它,国际空间站是人类历史上最大的非军事性合作项目,共有16个国家和地区参加,包括加拿大、美国、日本、俄罗斯、巴西和欧洲空间局,这项工程的核心是6个实验舱,科学家可以在实验舱的微重力条件下进行实验。

这里有很多房间,每个宇航员可以有6间,宇航员的每次旅行有90天,生活在国际空间站是惬意的,要比和平号豪华得多,国际空间站耗资1000亿美元,它接替和平号未完成的使命,主要的目标是检验在太空中长期生活的各种效应,这对送人上火星是非常重要的。

继和平号之后人们意识到在茫茫宇宙中,地球人类应该是一个整体,某一个国家进行空间开发建设往往显得势单力孤,所以,美、加、日、俄等十几个国家共同参与了国际空间站的建设,我们有理由坚信秉承着合作精神,人类必将能够在现代科技的飞速发展中走得更远,走得更好,在人类不断地向太空拓展活动领域的进程中,有一个声音也越来越强烈,宇宙中还有其他智慧生命吗,尽管关于天外来客的故事都被否定了,但人类从来没有放弃,我们不断地向外发送自己的信息,在名为先驱者号的探测器上,人们制作了地球名片,它反映了地球人类在银河系中的位置,还绘制了地球中的男女图象,还有旅行者号探测器,它携带了一张镀金唱片,里面录制了代表地球文明的各种声音,人们期待这些探测器有一天能被地外文明的某个族类发现,并进而知道我们地球人类的存在。

恒星的产生过程首先在云的自引力作用下物质坍缩,而后形成一个盘,在盘的中心一个恒星开始闪耀,在它周围产生环状物,环分解而形成行星,太阳系就是这样演化的。地球在这蓝色的可居住区域的轨道上安然旋转着,在这里生命是可能存活的,彗星群给我们带来了水,闪电可能是生命诞生的催化剂,早期大气中有很厚的二氧化碳气体,地球是超新星的受益者,我们拥有丰富的磷和硫,对于活细胞来说这些是基本的元素。当那些细胞演化成较高生命形式时,绿色植物向大气中呼出大量氧气,对生命而言,地球变成了绝好的育婴箱,既不热也不冷,日地之间也恰好有一段适合生命存活的距离,对火星来说就没有这么好的条件了,它是冰冷干燥的不毛之地,在那里即使在温暖的日子里,温度也很少超过摄氏0度,这是由于火星刚好处在可居住区之外。近一个世纪以前,一些天文学家们,仍然相信火星人的存在,因为在火星的表面好像有一些人工挖掘的运河。可惜,那些想像中的运河从未浇灌过一颗绿色植物,但是火星可能曾经有过海洋,并且可能拥有过微生物。海洋消失了,一般认为由于火星比较小,较弱的引力不能阻止大气流入太空中,当除去了它的大气保温层后,这颗红色的行星就会冻结。今天火星的极冠可以看到古代的遗迹,许多科学家坚信在火星的表层下仍然存在着广阔的冰冻水资源,谁能知道呢,也许还有微生物在那里存活,或至少有一两种化石存在。

但是如果我们真能在太阳系内发现新的生命,最可能的地方应该是这里,这是木星的一个卫星,木卫二的极特殊的表面,木卫二比月亮稍小,它全部被几十公里厚的冰层覆盖,与地球上的浮冰惊人的相似,在木卫二的冰层下面是海洋。如果木卫二真是如此,在冰层下面可能存在大片海洋,而且海水由于被火山流动所加热,很可能是温暖的,就像在地球的海洋里,暖流可以维持原始生命,这种生物体依靠化学物质为生,而不需要太阳能,我们应该对木卫二进行全面探测。到目前为止我们尚未发现有任何地外生命存活的迹象,再向前再向外走我们就到达了土星,在那里,它的最上面的云层温度也在摄氏零下180度,但这个巨大的气球并不是我们探索的目标,我们要光顾的是土星最大的卫星——土卫六,土卫六是一个生命起源的实验室,由于表面温度是摄氏零下200度,土卫六不是一个能产生生命的地方,但是它在浓密的大气层中,还有很多碳氢化合物,它们通过太阳的紫外光,可产生化学反应,光化学反应产生有机分子,这些碳氢化合物是产生生命的第一步。但是,土卫六太冷了,以至于无法迈出下一步。土卫六就像是一个深度冻结了的地球,就像地球一样。土卫六的大气中,含有丰富的氮气,它也含有水分子,就是蓝色的部分。水是彗星带来的。早期地球的成分,在此一览无余,而产生生命所需要的就是热量。它们将在50亿年后得到所需热量,那时太阳将膨胀成一个熊熊发光的红巨星。自从1983年起这架天线就开始执行接收地外文明信息的任务了。我们已经通过先驱者号和旅行者号飞船发出了信号,但我们尚未接收到任何来自外星的声音。然而有证据表明其他恒星也有行星,在这些行星中,肯定会有类地世界。这种由星际物质形成的恒星诞生在星云中,它们就是遍布在银河系的气体尘埃云。令天文学家激动的是这些星云中包含着产生生命的物质基础,包括水和有机分子。由于一颗恒星在一个坍缩云中形成,产生的星周盘围绕着这个中心旋转,碎块则与中心分离,那些碎块就会产生行星。这是一颗带有圆形星盘的恒星,这是同样的另一个。这两个恒星系统都是用哈勃望远镜拍摄到的,这是一幅精美的动画作品。在它清晰的外盘中心有一个行星轨道,我们不能看见行星,但我们知道它确实在那里。因为它的引力拉扯恒星,使恒星摇摆不定。天文学家利用多普勒位移方法探测这种摆动,当恒星向我们走来时,它是偏向蓝色的,当它离我们而去时则偏向红色。这个哈勃图像是一个谜,它显示一对已经明显生成有一颗行星的恒星,一丝痕迹使我们对它关注起来,这是第一个太阳系外行星的图象。这不是一个行星,它是一颗褐矮星,一个质量不超过木星质量50倍的天体。它太小了,以至不能成为一颗恒星。到目前为止,已发现的带有行星系统的恒星中,没有一个具备维持生命的条件。这颗行星的轨道太靠近恒星了,而那一颗行星的问题是轨道离恒星太远。但当我们真的发现类地行星时,它一定比我们的猜测还要奇异得多。

在期待其他行星收到我们信号的同时,人类从来没有停止过主动搜索。火星是太阳系里离地球最近的一颗行星,虽然70年代以来对它的探测表明那是一片不毛之地,但是科学家们从来没有放弃火星上有生命形式存在的可能,就在2003年6月美国和欧洲宇航局先后发射了3个火星探测器,也许在不久的将来人类真的可以实现自己的愿望,在遥远的宇宙某个空间跟地外文明握手,共同进行太空开发。

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