太空探測：宇宙考古急先鋒

自古以來，人類就對天空充滿了敬畏和向往，想要了解宇宙的奧秘和自身的起源。太空探索是人類文明進步的重要驅動力，也是人類智慧和勇氣的體現。

太空探測器是探測宇宙奧秘的利器，根據執行任務的不同，可分為月球探測器、行星探測器、小行星探測器、彗星探測器、太陽探測器、行星際探測器和星系際探測器，以及各種天文探測器（如宇宙射線、暗物質、暗能量、黑洞、引力波等探測器）等。

太空探測器的科學任務是了解宇宙、銀河系、太陽系的起源、演變和現狀，研究比較太陽系內各行星的形成和變化，以及探索生命的起源和演化。

從1958年開始，人類發射的太空探測器先后探測了太空環境、地球磁層、地球輻射帶、地球極光、太陽輻射、宇宙射線、地球大氣層、地球電離層等，測量了太陽光輻射譜、空間粒子成分、高能電子、高能質子和太陽磁ZgHvADPOy7VQ320R2KwEtQ==場等參量及其變化，以及太陽系各大行星和它們之間的相互關系等。

1959年1月2日，蘇聯成功發射了“月球1號”探測器，從距月球6000千米處飛過，首次探訪了月球，拉開了月球探索的序幕。迄今，人類利用太空探測器已經實現了火星等八大行星，以及月球、小行星、彗星等天體的近距離觀測、著陸探測和采樣探測。

小心求證——太空探測方式

20世紀50年代中期，美國天體物理學家尤金·帕克提出了太陽風理論和太陽磁場理論。帕克認為：“太陽是地球的母親。我們必須破解太陽的‘基因’‘遺傳密碼’‘身體’和‘力量’，以及太陽與地球的‘親戚’關系。”為了預測太陽熄滅的時間，也為了人類的未來，帕克提出了一系列太陽探測的計劃。

2018年8月12日，“帕克號”太陽探測器發射升空，執行飛越探測任務。它運行在近日點600萬千米、遠日點1.93億千米、軌道傾角3.4°、軌道周期88天的軌道上。“帕克號”是世界上第一個進入太陽日冕并“親吻”太陽的太空探測器。

“帕克號”太陽探測器依靠測量和成像，徹底改變了人類對日冕和日地關系的理解，改變了人類對太陽風起源和演變的認識。它還對人類預測太陽影響地球環境、地球生命、地球空間環境變化作出了重要貢獻。它描繪了太陽日冕、太陽磁場的結構和動力學，展示了日冕和太陽風是如何加熱和加速的，并解答了究竟是什么決定了太陽能量粒子加速。

執行太空探測任務的探測器除了飛越探測以外，主要采取的方式還有遠距離探測、近距離探測、環繞探測、撞擊探測、著陸探測、巡視探測、登陸探測和采樣探測等。

生死同盟——著陸探測

著陸探測方式，又可分為著陸器探測、太空車探測、飛行器探測和潛艇探測。

著陸器探測是指著陸器著陸外星球后，在著陸點原地探測。太空車探測是指太空車在著陸后，自主行走探測。飛行器探測是指飛行器在星球上進行飛行探測。而潛艇探測是指潛艇在星球上進行潛水探測。

火星——這顆紅色的星球一直令人向往。迄今，人類已經有近50顆探測器飛往火星。2020年7月30日，美國宇航局發射的“火星-2020”探測器搭載著“毅力號”火星車和“機智號”火星直升機，從卡納維拉爾角空軍基地升空。其中，“毅力號”火星車執行的是巡視探測的任務，旨在搜尋火星存在生命的證據。“毅力號”火星車上的鉆探機可以收集最有望發現生命跡象的巖石和土壤的樣本，并將它們“緩存”起來。將來，這些樣本將被送回地球。“毅力號”將是世界上首輛從火星采樣，并將樣本送回地球的火星車。

2021年4月19日， “機智號”無人直升機實現了在火星上首飛。這是人類制造的飛行器首次在另一顆星球上飛行，其意義不亞于1903年萊特兄弟在地球上試飛第一架飛機。“機智號”是一架小型太陽能直升機，會垂直起飛、空中懸停和垂直著陸。它攜帶了一塊萊特兄弟當年制造的“飛行者一號”雙翼飛機機翼上的織物。

每一次叩問太空之旅，既是新任務的開端，也是下一階段探索的開始。隨著世界航天事業的快速發展，人類探索太空的腳步會邁得更大。

1655年3月25日，荷蘭物理學家、天文學家和數學家惠更斯發現了土星的最大衛星——“土衛六”。科學家用古希臘神話中的“大力神”來命名這顆衛星，英文名音譯為“泰坦”。

由于木星、土星、天王星和海王星都遠離太陽，所以它們的衛星都是大冰球，被稱為“冰月衛星”。“土衛六”是一顆冰封的星球，其表面存在著巖石、水冰、甲烷和乙烷等物質，是太陽系中唯一一顆表面有液態水的星球。它與地球一樣擁有河流、湖泊和海洋。在“土衛六”厚厚的水冰外殼下，是海洋。其中，最大的海洋有幾百米深，幾百千米寬。海洋可能是孕育生命的地方。“土衛六”的海洋、湖泊，以及甲烷、乙烷等液態碳氫化合物海洋，可能孕育著不同的生命，盡管那里存活的生命可能與地球生命大不相同。

2020年，約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室研制成功“蜻蜓號”直升機。“蜻蜓號”直升機上搭載的科學儀器，包括攝像機、沖擊鉆、質譜儀、伽馬能譜儀、顯微成像儀、地震檢波器和地震儀等。“蜻蜓號”是世界上第一架“土衛六”直升機，同時也是第二架星際直升機。按照計劃，“蜻蜓號”直升機將于2026年發射。2034年，“蜻蜓號”將到達“土衛六”。

與此同時，美國宇航局還雄心勃勃地設計了一款名為“大力神號”的無人多功能核潛艇，這是世界上第一艘衛星核潛艇。按照計劃，“大力神號”將于2040年飛往“土衛六”，開創星球探測新方式。科學家設想讓“大力神號”潛艇在“土衛六”的極地海洋——克拉肯·馬雷一帶空降。這片海洋的面積約有39.88萬平方千米，深度大約160米，其海流和潮汐都比較正常。

最佳探險——登陸探測

登陸探測，是指宇航員和科學家實地探測。1969年7月20日，“阿波羅11號”飛船登陸月球。在這次載人登月任務中，宇航員首次實現了月面行走。從1969年7月到1972年12月，美國宇航局共執行了7次載人登月任務，其中6次成功，共計有12名宇航員漫步月球，在月面共停留300多小時，帶回了382千克的月巖和月壤樣本。

1971年8月1日，美國“阿波羅15號”飛船的宇航員斯科特在月球上進行了一次自由落體實驗。他雙臂前伸，左手大拇指和食指捏著一根獵鷹羽毛，右手大拇指和食指則捏著一把錘子。接下來，他同時松開雙手，錘子和羽毛并排落下，幾乎同時落地。斯科特喊道：“伽利略的發現是正確的！”

精確科學——采樣探測

迄今，人類已完成了10次月球采樣返回、1次火星采樣待返、3次彗星采樣返回和4次小行星采樣返回。

蘇聯宇航局的“月球16號”“月球20號”和“月球24號”探測器，共計3次從月球表面帶回了326克樣本。1970年9月24日，“月球16號”探測器采集了101克月壤樣本，返回地球。在這之前，蘇聯曾經5次發射采樣探測器，都不成功。“月球16號”探測器是第一個登上月球，并挖掘月壤樣本返回地球的探測器。

美國宇航局的6次載人登月，共從月球表面帶回了382千克月球樣本。1971年1月31日，“阿波羅14號”飛船發射升空。執行此次任務的宇航員謝潑德和米切爾分別進行了2次月球漫步。他們拉著手推車撿拾月球樣本，共帶回了42.28千克的月巖和月壤樣本。從這些樣本中，科學家們了解到： 月球不是一顆簡單的冰冷星球，也不是一顆活躍的火山星球，而是一顆具有復雜而微妙歷史的星球。

1972年12月11日， “阿波羅17號”飛船的宇航員塞爾南和施密特，在月球赤道附近的靜海的邊緣——金牛座-利特羅山谷著陸。之后，塞爾南和施密特花費了3天時間，開著“巡行者3號”月球車奔馳了34千米，探索了金牛座-利特羅山谷。此次，他倆搜集了741份，共計110.52千克的月巖和月壤樣本。

2020年12月17日，我國的“嫦娥五號”探測器成功地從月球表面帶回了1.731千克珍貴的月壤樣本。“嫦娥五號”實現了我國首次月球采樣返回，為月球成因和演化歷史等研究課題提供了真實依據。在帶回的月壤樣本中，我國科學家發現了月球上的珍貴資源——“氦-3”，獲得了月球表面化學成分分布圖，并在世界上首次發現了月球天然玻璃纖維。

目前，“旅行者1號”探測器攜人類好奇的目光，肩負“傳播地球文明，尋找人類知音”的使命，已飛出太陽系，前往銀河系深處進行探測。