标题：盘点：星际探索60年，人类究竟完成了哪些宇宙探索？

内容：
太阳系探索60年文 | 桢公子从没有什么地方像星空一般令人神往世界的规律▼人们常根据月相的变化制定历法，如中国的农历；下图是月全食序列。

摄影师@李文博未来的命运▼2000多年前，人们便开始通过占星术向星空寻求未来的启示。

图片来源@VCG美好的神话似乎都与星空有关▼牛郎织女跨越银河鹊桥相见的传说在我国代代相传。

摄影师@阿五在路上但宇宙星河如此浩瀚人的一生又如此短暂探索茫茫宇宙的梦想实在有些无力和苍白▼由哈勃望远镜拍摄的极深空影像，其中最遥远的星系距离地球甚至超过132亿光年。

图片来源@NASAESA然而即便如此凭着一丝好奇、一点执念人类对太空的热情从未有半分退却如今仅对太阳系的探索人类就已孜孜以求60余年而未来还会有更多人为此前赴后继甚至贡献自己的一生I匆匆一瞥1957年人类第一次将人造卫星送上太空它长相简单而奇特却注定成为一代传奇▼第一颗人造卫星，史泼尼克1号，总计环绕地球440圈；下图是其模型。

图片来源@NMUSAF它也被叫作“卫星1号”这似乎预示着我们终有一天会踏上更遥远的征途果不其然第二年由苏联发射的“月球3号”就成功飞掠月球背面向人类展示了一张模糊的图像▼第一张月球背面照片，巨大的陨石坑形成明显的阴影。

图片来源@NASA这也是人类有史以来第一次看到月球的另一面▼由于地月潮汐锁定，人类在地球上只能看到月球一半左右的面积。

图片来源@NASA到了20世纪70年代在不断的失败和尝试后离地球较近的火星、金星、水星终于依次向人类展露真容可是结果似乎令人“大失所望”人们并未得见火星上的智慧生命只看到一片坑坑洼洼的死寂世界▼荒芜的火星地表，由后期航天器拍摄。

图片来源@NASA金星不是温柔的维纳斯浓厚的二氧化碳包裹着炽热的地表形成汹涌彭拜的钩卷云▼1973年，人类第一次看到金星的大气活动；下图为后期的红外成像。

图片来源@NASA水星亦与水毫无关系在仅40-45%的可见表面上布满了陨石坑和环形山昼夜温差超过370℃▼由于轨道位置，“水手10号”永远只能看到水星的一面。

图片来源@NASA即便关于外星世界的美好设想破灭了这些成果依然是人类历史的里程碑足以令世人欢呼雀跃然而科学家们仍然忧心忡忡按当时的技术就算人类使出浑身解数到达海王星也需要整整30年如何才能更快地到达更远的天体？

哪怕只是看上一眼▼太阳系主要天体排列，离地球较近的火星、金星、水星较早被探测；下图距离非实际比例。

图片来源@NASA，请横屏食用世事虽无常，却总有因缘际会科学家发现20世纪70年代后期离地球较远的木星、土星、天王星和海王星将在太阳同一侧呈现罕见的排列借由一条钩状的路径探测器将获得额外的引力加速可将到达海王星的时间由30年缩短至12年更可以一次性飞掠木星外侧的所有行星而若要等下一次机会则需要176年▼“旅行者1号/2号”飞行路线。

资料来源@NASA，制图@郑伯容/星球研究所这简直是千载难逢的良机于是带着世人的期许一众探测器纷纷告别地球一鼓作气向更远的外星世界进发以NASA为例1972-1977年的五年间就有“先驱者”10-11号、“旅行者”1-2号4台探测器为此发射升空▼1977年，“旅行者”1号/2号相继发射成功。

图片来源@NASA其中“旅行者2号”最为“兢兢业业”它于1977年发射如愿造访了木星及其外侧的所有行星也让人类第一次看到了天王星和海王星的模样发射升空的第二年“旅行者2号”与木星相遇拍下了大红斑的近照▼木星大红斑与地球大小比较；大红斑是一个逆时针旋转的风暴系统，直径大约为3个地球。

图片来源@NASA随后又顺手给木星和木卫一留下一张合影木星是如此庞大照片中的木卫一仅仅如同它的一滴眼泪▼木卫一是离木星最近的一颗卫星，体积仅为木星的六万分之一左右。

图片来源@NASA在“旅行者2号”的镜头里上演着太阳系的“冰与火之歌”▼“火”，木卫一上有400余座活火山，“旅行者2号”第一次拍到了木星火山喷发的实况(左侧的“蓝光”)。

图片来源@NASA▼“冰”，木卫二的表面被布满裂缝的冰壳覆盖。

图片来源@NASA还记录了一场蔚为壮观的太空“日食”▼“旅行者2号”飞掠土星时土卫六遮住了太阳。

图片来源@NASA在太空遨游9年后“旅行者2号”终于来到了天王星这颗蓝绿色的明珠在黑暗中异常夺目纯净无暇得不可思议▼“旅行者2号”拍摄的天王星画面，由于大气中的甲烷吸收红色光谱，肉眼观察呈现蓝绿色。

图片来源@NASA3年后“旅行者2号”又传来了海王星的照片镜头中的海王星比天王星更加湛蓝太阳系最剧烈的风暴在这里呼啸风速高达2100km/h是地球上最大风速的10余倍加上表面运动的云团如同“风卷残云”▼1989年旅行者2号拍摄的海王星照片，白色的云团附近有一明显的大黑斑，和木星的大红斑类似，是一个反气旋风暴。

图片来源@NASA也许是为了纪念这一面之缘在“旅行者2号”告别海王星时收到了这位新朋友送别它的一个微笑▼“旅行者2号”离开海王星时拍摄的“微笑”，画面中的小星是海卫一。

图片来源@NASA曾几何时太阳系还有第九大行星2006年升空的“新视野号”就为此而生虽然它刚出发7个月冥王星便被“降级”为矮行星但它仍然目标笃定最终不负众望成为第一台飞掠冥王星的人造物体而此时的人类世界已经是2015年▼新视野号拍摄的冥王星大气背光。

图片来源@NASA至此人类终于“看遍”太阳系但匆匆一瞥的图像早已无法满足人类激增的好奇心也远达不到科学研究不断进步的需求更详细、精确的探测势在必行II全方位扫描相比“一波流”的飞掠式探测环绕飞行的探测器就像一台“天体扫描仪”一圈又一圈乐此不疲▼“卡西尼号”探测器对土星的“扫描”轨道。

图片来源@NASA然而这并非易事例如对于火星而言从飞掠到环绕这“一小步”人类就走了7年1971年，美国“水手9号”发射成为了火星上空第一颗人造卫星在它工作的349天里向地球传送了7329张火星照片人类第一次如此清晰地看到了太阳系最宏伟的高山峡谷奥林帕斯山高达珠穆朗玛峰的2.

5倍▼奥林帕斯山的假色地形图。

图片来源@NASA水手峡谷，长3769km相当于从我国哈尔滨到拉萨一线从头至尾被峡谷贯穿▼水手峡谷，最深处达7km，如同刀劈斧凿。

图片来源@NASA在人类太空史上1989年注定是不平凡的一年这一年人类的目光终于抵达遥远的海王星也终于将“麦哲伦号”、“伽利略号”送上太空它们将分头奔赴金星和木星的环绕轨道并在接下来的几年里带给人们无尽的惊喜得益于“麦哲伦号”的合成孔径雷达一个“万里无云”的金星清晰可见地表的火山熔岩流张牙舞爪炽热的气息扑面而来▼“麦哲伦号”绘制的金星雷达影像，金星地表温度高达475℃，压强达到92个地球大气压，仿佛一个巨大的“超级高压锅”。

图片来源@NASA相比之下“伽利略号”的发现似乎更加“幸运”木卫二的巨大冰壳下可能存在海洋这又一次点燃了人类对外星生命存在的希望而它偶然记录下的彗星撞木星的天文奇观不禁让人类回忆起数万年前的地球上小行星撞击地球的画面▼“舒梅克·利维9号”彗星碎片撞入木星场景的艺术再现，注意下方出现的撞击坑。

图片来源@NASA在一众轨道探测器中最激动人心的莫过于蜚声中外的“卡西尼-惠更斯号”它经历了20年的孤独旅行探测成就可谓无与伦比继卡西尼后至今尚无新的轨道探测器造访土星及其外侧的天体▼卡西尼号的探测成就。

图片来源@NASA，星球研究所标注▼“卡西尼号”拍摄的木星大红斑，风暴细节生动清晰；红色代表低层云。

图片来源@NASA去往遥远的行星困难重重而在另一头为了对抗太阳的巨大引力环绕水星的任务也同样艰难迄今为止人类仅对水星探测3次而火星和金星都高达40余次▼人类太阳系探索次数统计；部分数据来源《国际太空》第458期，星球研究所更新。

制图@郑伯容/星球研究第一艘水星轨道探测器“信使号”总共飞跃地球1次、金星2次、水星3次才正式进入水星环绕轨道全程耗费了近7年可谓是历尽波折▼很难相信，水星离地球如此之近，但2011年人类才第一次看到了它的全貌。

图片来源@NASA和地球不同的是水星的北极没有一望无际的冰原只有一个永久的暗坑里面蕴藏着大量冻冰▼水星北极。

图片来源@NASA至此经过50余年的努力太阳系行星中仅有遥远的天王星和海王星还未接受人类的“全方位扫描”也许是对此有所感叹“信使号”进入轨道后回望身后为这些成员们拍摄了一张“全家福”▼“信使号”拍摄的太阳系行星全家福。

图片来源@NASA，星球研究所标注，请横屏食用III登陆50多年前“水手4号”第一次飞掠火星距离火星表面近10000km而“水手9号”第一次环绕火星距离表面仅1500km这么看来终有一天人造物体将登陆其他星球结果也确实如此然而最初的登陆却显得有些冷酷这些探测器选择了一种义无反顾的方式以较大的速度直接撞击星体利用撞击前的短暂时机完成探测任务随后便粉身碎骨▼1959年“月球2号”硬着陆月球，完全坠毁前对月球磁场进行了探测；下图为艺术想象。

图片来源@NASA这绝非长久之计于是离地球较近的月球、火星和金星相继成为了软着陆的主战场为了让着陆过程安全平稳科学家们将想象力发挥到了极致最经典的软着陆采用的是推进器制动▼2008年着陆火星的“凤凰号”采用的就是这种传统的方法。

图片来源@NASA根据功能不同有的登陆器着陆后只能守着“一亩三分地”完成自己的使命▼“凤凰号”在火星上工作的想象图。

图片来源@NASA而有的则带来了新的使者即将在这片崭新的土地上大显身手▼“嫦娥三号”也是通过推进制动着陆，这是中国第一次月球软着陆；图中是着陆器释放的月球车“玉兔号”。

图片来源@CNSA1997年登陆的“火星探路者号”首次采用了气囊作为缓冲圆滚滚的气囊在空中打开萌点十足▼探路者登陆器着陆前气囊打开。

图片来源@《Roving Mars》气囊撞击地表首次反弹超过5层楼的高度持续蹦蹦跳跳15次后终于停下“旅居者号”火星车闪亮登场开始了它的火星徒步之旅▼“旅居者号”火星车出现。

图片来源@《Roving Mars》气囊缓冲技术的成功让7年后的“勇气号”和“机遇号”得以顺利登陆火星它们是一对双胞胎探测器肩负着相同的使命▼“勇气号”/“机遇号”在火星上的想象图。

图片来源@NASA“机遇号”在开始工作之前回头拍下了帮助自己平安抵达的气囊登陆器这也许是对它最好的感谢方式▼“机遇号”着陆时使用的气囊。

图片来源@NASA工作了一年后“机遇号”的车轮深陷沙坑，寸步难行无奈之下它只能原地自拍最终在地球人的帮助下才得以脱离困境▼“机遇号”自拍深陷沙中的车轮，人类在地球上经过了6周的物理模拟才帮助它脱困。

图片来源@NASA而它的兄弟“勇气号”就没有这么幸运了近一年的解救行动均以失败告终2010年NASA宣布放弃对“勇气号”的“火星救援”辛勤工作6年的“勇气号”走到了生命的终点另一边重获新生的“机遇号”则更加卖力它将兄弟的使命一同扛起原本设计寿命仅90天却超额服役长达14年▼机遇号在火星荒原上孤独的前进轨迹。

图片来源@NASA截至2018年5月8日它已在火星上跋涉45.

16km创造了无人探测车在太空中的最高移动记录▼历代火星车和月球车的移动记录。

原图来源@NASA，修订@郑伯容/星球研究所直到2012年一辆豪华火星车“好奇号”诞生了相比之前的探测器“好奇号”体型更加庞大▼历代火星车对比，左为“勇气号”/“机遇号”，下为“旅居者号”，右为“好奇号”。

图片来源@NASA于是一种全新的登陆方式应运而生由一架天空起重机将火星车缓缓放下随即夹断系绳与之告别▼“好奇号”落地。

图片来源@NASA此后“好奇号”在火星表面四处驰骋一路收集土壤、岩石不断向千万里之外的地球人发送一个接一个激动人心的消息▼“好奇号”在火星钻孔采样。

图片来源@NASA经分析发现火星土壤水分高达1.

5-3%岩石中含有有机物这无疑让人们惊讶、兴奋、喜悦似乎已能看到火星帝国的未来图景▼火星移民想象图。

图片来源@NASA如今NASA和ESA正在计划将火星样本带回地球这可谓是史上最野心勃勃的星际探索之一打头阵的便是NASA的2020火星车它装有23个照相机是一台顶配的“好奇号”预计将于2021年着陆火星▼2020火星车工作想象图。

图片来源@NASA未来人类将看到怎样的太阳系？

我们无法预言但可以肯定的是人类不仅是见证者也必将成为“亲历者”IV人类亲临1961年4月12日苏联宇航员尤里·加加林搭乘“东方一号”升空人类的足迹第一次进入太空随后的第8年美国宇航员阿姆斯特朗代表人类踏上了月球一句“我的一小步，人类的一大步”令全世界为之沸腾▼人类在月球上的第一个脚印。

图片来源@NASA此后阿波罗计划在全世界几乎家喻户晓它曾经功勋卓著、成就斐然▼“阿波罗15号”和首个月球车，宇航员在月球上共停留了3天。

图片来源@NASA也曾经面临功败垂成的危机▼“阿波罗13号”在前往月球的途中氧气罐爆炸，3名宇航员经历重重危机后搭乘登月舱安全返航。

图片来源@NASA然而和在太阳系中四处漫游的探测器不同直到阿波罗计划终止人类也尚未走出地球与月球的界限▼“阿波罗17号”在月球轨道上拍摄的“地出”，这也是人类最后一次登上月球。

图片来源@NASANASA近期宣布2030年将重启登月计划并将宇航员送上火星届时声名赫赫的国际空间站亦将成为人类探索深空的第一个中转站▼国际空间站拍摄的极光。

图片来源@NASA回首人类60余年的太空探索人们不免感慨万千那些作为人类前哨的探测器有的仍然老骥伏枥▼“好奇号”仍在火星上运行。

图片来源@NASA有的已灰飞烟灭▼消失在土星大气中的“卡西尼号”。

图片来源@NASA有的则飘向无尽的宇宙世界再无机会返回太阳系▼“旅行者1号”飞跃土星后，高速直奔太阳系外而去，目前已成为离地球最远的人造物体。

图片来源@NASA但他们依然承载着一代代地球人对星空的好奇、执念与理想正如诗人写道▼莱蒙托夫《帆》一只船孤独地航行在海上，它去远方寻找什么？

又把什么抛在故乡？

它不是寻求幸福，也不是逃避幸福，它只是向前航行，脚下是沉静碧蓝的大海，头顶是金色的阳光。

…也许你我有生之年有幸得见人类终于成为跨星球物种但不论人类的疆域如何扩展人们永远不会忘记60多年前的那一天那一天人类的目光第一次摆脱大气的束缚从此开启了一个恢弘的时代▼一件退役的俄罗斯太空服，被人类“故意”从国际空间站抛出，成为一颗独特的人造卫星，被称为“Suitsat 1号”。

也许未来有一天，人类真的能漫步星际之间。

图片来源@NASA这是属于全人类的60年也是属于科学开拓者的60年P.

S.

本文主要参考文献包括：刘明《俯瞰地球——人类航天探索解密》、王志军《飞向宇宙——人类太空开发展望》、陈求发《世界航天器大全》、弗利斯·安格波特《太空简史》、卢勇《世界重大空难透视》等。

发布时间：2024-12-13 12:31:56
来源：阅天下
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