第14章 飞行器能在太空呆多久?
飞行器拒绝死亡
2001年4月,位于西班牙马德里的深空天线网意外地接收到了一个异常微弱的电波信号。经查证,该信号是由一艘与控制中心失去联系近8个月的宇宙飞行器发回的。此前,科学家以为这艘名为“先锋10号”的飞行器大限已至,因此没料到还会收到它传回的信息。截至2002年,“先锋10号”已在太空中正常运行近30年时间,是宇航飞行器中超期限服务的精英之一。除“先锋10号”之外,“旅行者1号”、“旅行者2号”、“IMP-8号”都是拒绝死亡的精英飞行器。
早在上个世纪70、80年代,上述飞行器就已经有相当出色的表现,科学家借助它们在探索太空时传回的珍贵信息,得以对木星、火星、天王星和海王星等行星的大气状况以及太阳风在地球外围的活动情况有所了解。如今,在经过地面上的工程师们对它们进行远距离遥控修复及调试之后,这些精英们又将继续进行外太空星际探索,继续为宇航事业作出贡献。
“先锋10号”是在1972年3月2日发射升空去执行水星探索计划的。2002年3月2日,科学家向这艘早已光荣完成使命、超期服役的飞行器发去一组特殊的信号,以示祝贺。经过22小时,穿越了长达120亿公里的星际空间之后,“先锋10号”的回应信号到达了地球。它那甚至不如一只家用灯泡能量大小的信号,听上去却是那么悦耳、清晰(xī)。然而,如果没有地面人员的远程精细操控,“先锋10号”的最新讯息就完全有可能失落于茫茫太空。
黑暗中摸索
在经过25年的宇宙航行之后,“先锋10号”的天线指向发生了偏移。1997年,科学家们意识到他们必须重新为“先锋10号”的天线定向,让它指向地球,以便同它保持联系。但这一定向过程带有巨大的风险,就是“先锋10号”可能因此变成“哑巴”。为了保证定向操作所需的能量,就不得不暂时关闭“先锋10号”的传送器,然后又打开,接着又关闭、打开数次。在寒冷的深空中,这样的操作有可能产生热震荡,从而损坏传送器。可喜的是,经过90分钟的定向操作之后,“先锋10号”安然无恙。这可真是一个了不起的成就。
“先锋10号”的设计目的是探测木星,从理论上说,以“先锋10号”的速度从地球去木星只需21个月,但是为了到达木星,“先锋10号”必须穿越当时被认为是不可逾越的小行星带。当时是20世纪60年代,科学家手中掌握的有关小行星运行的资料相当有限,仅测定出约3000颗体积稍大的小行星的运行轨迹。而对于小行星带中存在的大量微粒,则无法确定其对飞行器的撞击危害性。于是,设计者将飞行器造得尽可能坚固,以便让它能实地检测小行星带的危险性。事实证明,小行星带中的微粒并不会对飞行器造成损害。经过30年的摸索之后,“先锋10号”终于为未来的所有宇航飞行器找到了一条穿越小行星带的安全路径,并且拍摄了木星及其卫星的第一批近距离照片,接着向太阳系的外围进发。1997年“先锋10号”正式宣告退休。但它作为有价值的空间资源,退休之后仍将被用于地面控制中心调度人员的培训及通讯技术的课题开发等。