Question

那些年人类发射过的行星探测器

Answer 1

人类的求知欲是永无止境的，当我们对地球的认识越来越深入时，对于宇宙的好奇与 探索 也从未停止。近代以来，人类发明了望远镜可以隔着大气远距离观测行星，却无法对行星进行近距离观察与深入研究。随着近代航天 科技 的不断发展，人类利用现有 科技 研制出空间探测器为解决这一问题打开了新的局面。空间探测器是对地球以外的空间环境、月球、行星等天体以及宇宙进行探测的无人航天器。其中用来探测行星的探测器便是行星探测器。

人类对太阳系其他行星的 探索 开始于地球的近邻——金星。但是可以想见 探索 的过程并不总是一帆风顺的，由于技术的不成熟，不论对于当时的美国还是苏联来说，失败都是司空见惯的。美国于1960年3月11日率先向金星发射了行星探测器"先驱者5号"，然而却因为电池故障造成无线电通信中断，以失败告终。1962年7月22日，美国发射"水手1号"。不幸的是在升空仅仅数分钟之后火箭便偏离航线，朝着卡纳维拉尔角附近人口稠密的港口码头和居民区上空飞去，地面控制中心为了安全起见，不得不按下了火箭自毁按钮。"水手1号"和"水手2号"是互为备份的"一对"探测器。这两颗探测器的本体直径都是1米左右，高度0.36米，使用太阳能供电，并携带了备用的电池，以备不时之需。这两艘飞船利用地球和太阳的方位作为空间航行导航参照物，并携带了足够的气体，以便在偏离航线时喷射气体进行轨道修正。在对故障原因进行紧急排查之后，1962年8月27日，作为备份的"水手2号"出发了。它的发射很顺利，在升空半小时之后，这艘飞船开始瞄准它的目标：金星，飞去。当年12月14日，"水手2号"在距离金星34838公里处飞过，完成了对金星的逼近考察，从而成为人类首个成功飞掠另一颗行星的探测器。而首次抵达金星的则是苏联的"金星3号"，它于1966年3月1日在金星硬着陆成功，成为世界航天史上第一个着陆其他行星的探测器，但其通讯系统未能传回任何讯息，估计是由于降落时撞毁所致。次年也就是1967年，苏联吸取失败的经验发射"金星4号"探测器，"金星4号"是第一个成功将数据从另一个星球的大气传回地球的航天探测器，但是它在金星表面的巨大压力之下坚持了很短一段时间就崩溃了。而世界上第一个到达金星并成功进行实地考察的探测器是苏联的"金星7号"，"金星7号"在1970年8月搭载火箭成功发射升空，并于12月15日首次成功在金星表面软着陆，为人类后续 探索 金星提供了宝贵的实测数据。

在太阳系中最靠近太阳的一颗行星是水星，正是因为水星靠近太阳，大大增加了探测难度，它的运转速度是行星里最快的，使得探测器一旦离开地球向太阳飞去，便会受太阳的引力不断加速，水星的引力相较太阳影响太小，不足以使探测器跟上并在其附近做环绕运动。1973年11月3日，"水手10号"成功发射，它原本的使命是 探索 金星，仅仅是从水星附近掠过，它距离水星最近时仅有300千米左右。在第三次经过水星并拍摄超过1万张照片后，"水手10号"耗尽了使它保持稳定位置的气体，无法为地球传回最新的消息和资料了，这是人类第一次看清楚水星的表面。"水手10号"虽然三顾水星，但基本都是从同一地区的上空飞掠，因此大约只有37%的水星表面被探测到，让人类对水星有了初步的了解。2004年8月3日，为进一步 探索 水星，美国发射"信使号"水星探测器，"信使号"经过长达六年半的时间经过不断地调整修正最终于2011年进入水星轨道，成为世界上第一个到目前为止也是唯一一个水星环绕探测器，开始对水星进行为期一年的拍照探测工作，据宇航局工作人员介绍"信使号"的 探索 面积将达到95%，为科学家们测定研究 探索 水星取得极为珍贵的照片和资料。在任务结束后，"信使号"于2015年撞击向水星表面，和水星融为一体。2018年10月20日，欧日联合研发的"贝皮科伦坡号"卫星成功发射，预计需要花费7年时间才能最终抵达水星，目前"贝皮科伦坡号"正在深空旅行中，一切顺利，期待有更多的探测成果为人类揭开水星的奥秘。

今年7月底，有三个国家在十天之内向火星发射探测器，之所以近期陆续发射火星探测器，是因为这几天火星离地球最近，考虑到时间成本、经济成本和技术限制，我们必须选择一条最佳轨道完成任务，而这条最佳轨道只有在地球与火星相对位置满足合适条件的时候才能实现，这个相对位置合适所对应的发射时间段就被称为发射窗口。如果错过了这次的发射窗口，就只能再等两年了。7月23日，我国"天问一号"火星探测器搭载长征五号遥四运载火箭在海南文昌发射中心成功升空。预计7个月后到达火星附近。这是我国首次自主探测火星，并且计划通过这一次探测任务实现火星环绕、着陆和巡视，这不仅仅是在国内，在国际上也是首次，难度系数非常之大。一旦成功，将标志着我国在深空探测领域取得了重大进展。火星，中国来了！人类 探索 火星的开端是1960年，前苏联向火星发射火星1A号探测器。而 历史 上第一个成功到达火星的探测器是在1964年11月，美国成功发射"水手4号"火星探测器，8个月后成为人类第一个飞掠火星并传回火星照片的探测器，使得人类第一次近距离看到火星表面的样子。1971年11月14日，美国"水手9号"进入环火星轨道，成为第一个环火星探测器，自此以后人类才终于对火星进行了长期观测。随后美、苏、欧、日、印等国相继发射了数十个火星探测器，人类对于火星的认识逐渐加深。

木星作为一颗气态行星，不能像类地行星那样采用着陆的方式进行 探索 ，只能采用探测器环绕以及进入大气层的方式进行探测。迄今为止，2011年8月美国发射的"朱诺号"探测器是人类 历史 上距离木星最近的行星探测器，它历时5年于北京时间2016年7月5日顺利进入木星轨道，展开探寻木星起源的任务。截至目前，"朱诺号"已经围绕木星运转了22圈，取得了丰硕的科学成果，包括对木星著名的"大红斑"进行了详细考察，并且发现了此前从未被观测到的多个木星的卫星。按照目前的状况，"朱诺号"应该能够正常工作至2021年7月。世界上第一个穿越小行星带近距离观测木星的探测器是美国于1972年3月2日发射"先驱者10号"探测器，"先驱者10号"于当年12月发回人类史上第一组木星近距离图像。除此之外，1977年8月美国发射"旅行者1号"，"旅行者1号"在飞往太阳系外的过程中经过木星时首次发现了木星环。这些探测器均不是专门为探测木星而发射的探测器，而世界上第一颗直接专用于探测木星的探测器则是美国在1898年搭载"亚特兰蒂斯号"发射的"伽利略号"木星探测器，"伽利略号"于1995年12月抵达环木星轨道对木星开始进行 探索 。"伽利略号"一直运行到2003年9月，直到它所带的燃料接近枯竭，科学家们将不能有效地控制它的飞行轨道。为了避免"伽利略号"上的核燃料污染可能存在生命的星球，"伽利略号"在地面引导下撞向木星，结束了它对木星的 探索 ，留下了许多珍贵的照片和资料。

世界上第一个拜访土星的探测器是美国于1973年4月6日发射的"先驱者十一号"。正如它的名字一样，"先驱者十一号"是一名"先驱者"，它的轨道设定的与"旅行者号"一样，它将率先飞过土星的光环，用以测试是否有暗淡光环会损毁探测器，如若探测到有危险存在，"旅行者号"将会更改轨道离开土星光环，但将会失去拜访天王星及海王星的机会。幸而"先驱者十一号"、"旅行者一号"和"旅行者二号"均成功飞越土星，并近距离拜访土星，发回万余张彩色照片。短暂的飞越不足以解答人们对土星的种种好奇，为进一步探测土星，美国与欧空局联合研制并于1997年10月15日成功发射了"卡西尼号"土星探测器，该探测器历时7年最终于2004年7月1日顺利进入土星轨道，成为首个也是迄今为止唯一一个环土星探测器。在其运行期间，"卡西尼号"土星探测器环绕土星将近300次，执行了将近200万次命令，传回了33万余张图像，并取得了最让人激动的成就——揭示了土星卫星系统孕育生命的可能性。它的表现大大超出预期，在屡次借助土卫六等卫星的引力变轨，并以极其精俭的燃料使用方式服役长达 13 年之久后，"卡西尼号"最终于2017年9月15日撞向土星成为这颗行星本身的一部分。

到目前为止，人类对太阳系的每一颗行星，都已经发射过探测器做过至少一次的近距离探测，但是距离太阳最远的两颗行星天王星和海王星，只是美国发射的为飞往太阳系外的探测器"旅行者1号"和"旅行者2号"在飞掠天王星与海王星时进行了走马观花式的近距离探测。

随着航天 科技 的迅猛发展，科学家们后续又发射了许多行星探测器，有成功也有失败，它们向地球传回了大量的宝贵资料，逐渐揭开了蒙在行星上的神秘面纱。