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 上文书我们讲到了美国人发射的旅行者号探测器。这两颗探测器的寿命很长，也很富有传奇色彩，到现在这两颗探测器还时不时传回一点信号。不过呢，在旅行者计划以后，美国人的深空探测就进入了一个假期，基本上发射的探测器很少，只有先驱者金星计划的两颗探测器。 美国人和欧空局联合搞了一个探测计划，研究地球的磁层和太阳风。1978年，他们一口气发射了3颗探测器，这三个探测器都不大，不需要拍照片，因此也就不需要3轴稳定。这三个探测器长得就像是个圆柱体，完全采取了自旋稳定。美国人做两颗，欧洲人做一颗，这三个探测器需要协同工作。其中，第三颗被发送到了地月拉格朗日点上。这也是第一颗运行在拉格朗日点上的航天器。这里距离地球150万公里。
当然啦，这个航天器其实并不是牢牢的固定在拉格朗日点上，而是围着这个点绕八字，这种轨道叫做晕轮轨道，这里是地球和月球引力场的一个鞍点，就相当于虚空之中有个坑，你绕着这个坑打转转。只要稍微调整一下，就能保持稳定的轨道。 这种探测器结构也不复杂，安装的都是粒子探测器、磁场探测器、太阳风探测器，氢质谱仪等等仪器，传回的数据也不像图像，有那么大的数据量。因此寿命也很长。因为1986年，哈雷彗星要回归，也就是运行到和地球相当近的位置上。于是国际上也掀起了一股探测哈雷彗星的热潮。苏联人动用了两枚金星探测器，先拜访金星，然后借助引力弹弓，拐个弯直奔哈雷彗星。就连日本和欧洲也有哈雷彗星的探测计划。但是美国人并没有专门发射卫星，而是直接调动这颗本来运行在拉格朗日点上的探测器，一拐弯，奔着哈雷彗星就去了。 因此呢，这颗探测器就改名字叫做“国际彗星探索者”。经过一系列复杂的变轨以后，这颗探测器成了绕着太阳公转的人造行星，而且轨道半径和地球的轨道半径差不多，这两个圈很接近，有交叉点，但是并不重合，探测器的运行周期和地球的公转也略微有点差异，因此相遇的机会就很少了，这是一个最小公倍数的关系。
这颗探测器在1985年的9月11号穿过了贾可比尼-秦诺彗星的慧尾部分。这个彗星的周期很短，大概是6.6年就绕太阳转一圈。到了1986年的3月份，这个探测器穿过了哈雷彗星的慧尾，这时候距离哈雷彗星的本体大约2800万公里。这个探测器反正也不拍照，靠近了也没多大的意思。
这次拜访哈雷彗星的探测器很多。苏联的两颗探测器织女星1号和2号来了，日本也发射了两颗探测器，一颗是1985年的1月8号发射的，叫先锋号，这千万别和美国人的先驱者系列搞混了。另外一颗叫彗星号，这颗探测器是1985年8月18号从鹿儿岛的发射场发射入轨的，这两个探测器都不大，140公斤上下，自然也装不下多少仪器。除了粒子探测器，磁场探测这些常规的仪器之外，还装了一个紫外光谱仪。 欧洲人也发射了一颗乔托号探测器，这个探测器是带着相机的，可以近距离对哈雷彗星进行探测。
这么多的探测器几乎都是在1986年的3月份靠近了哈雷彗星，所以这一次是人类的探测器组团拜访。苏联的织女星1号是3月4号靠近哈雷彗星，3月6号离开，织女星2号是9号飞过，日本的彗星号是3月8号飞过，先锋号是11号飞过。欧空局的乔托号是3月14号路过哈雷彗星。美国人的国际彗星探测器是3月下旬。 日本的光谱仪对哈雷彗星的氢元素紫外光谱进行了记录，发现哈雷彗星亮度的改变来自于彗星的自转。哈雷彗星本来就是个脏雪球，自然是有的地方反光强烈，有的地方黑一点，随着哈雷彗星的自转，亮度也会略微闪烁。 乔托号靠的比较近，深入到了哈雷彗星的慧尾里边，尽量靠近核心的脏雪球，距离最近的时候只有800多公里。所以乔托号拍下了比较清晰的照片，但是因为靠得太近，慧尾里边乱七八糟的颗粒物砸到了探测器，弄得探测器还歪了一下，后来探测器自己调整好姿态，继续拍照，但是实在是架不住慧尾里杂七杂八的小颗粒太多，最终相机还是被砸坏了。不过呢，这次探测也算是不虚此行了。这种机会，要再过76年，才会有下一次机会了。
哈雷彗星的核心部分主要是由挥发物（主要是冰）凝结混合着星际尘埃颗粒而形成的。这东西是个名副其实的“脏雪球”。根据乔托号传回的图片显示，哈雷的核长得像个花生，长15公里，宽7公里到10公里。只有10%的表面是活跃的，至少有三个喷流出现在阳光照射的一侧。也就是说，这个家伙的自转是不均匀的，光照的一边在不断喷出物质，而且喷发位置也不规则，这样的喷发会让整个天体转动起来，但是，如果这三个喷发点转到背阴面去了，它们还喷吗？肯定不喷了嘛，阳面哪些地方会喷发也无法预料，喷的角度不一样，位置不一样，哈雷彗星的核心部分打转转自然就变了。所以哈雷彗星的自转周期不是那么稳定的。 另外，因为哈雷彗星体积巨大，喷发的也不多，估计寿命很长。也许这家伙在45亿年前就形成了，它自形成以来几乎没有多大的改变。 探测器总是一掠而过，和哈雷彗星的相遇时间总是很短。乔托探测器也不例外。这个乔托探测器在1992年的时候，还去拜访了格里格-斯凯勒普彗星，最近的时候距离不到200公里，可以说是相当的近，可惜相机被打坏了，不能拍照了，但是其他仪器还是正常工作的。 总之，1986年的这一次探测任务还是挺热闹的，现在深空探测的玩家也不仅仅是美苏两家，日本和欧空局也加入进来了，这也说明航天技术开始逐渐普及。从80年代开始，日本和欧洲两家在深空探测领域开始活跃起来了。美国人正在放假，整个80年代中期都没什么大动作。他们的主要精力还是集中在航天飞机上。苏联人在完成了一大串金星探测任务以后，开始把注意力转移到了屡屡吃瘪的火星探测任务上。只是苏联人这一次是另辟蹊径，他们盯上了火星的卫星火卫一福波斯。
苏联科学界有个特点，那就是特别能够接受一些奇奇怪怪的概念，他们往往比美国同行们胆子大，总有点不走寻常路的意思。比如说，苏联科学家对UFO的概念接受度就很高，为外星人的接受度也很高。比如那个著名的卡尔达肖夫指数，就是苏联射电天文学家卡尔达肖夫提出来的。而且他还专门对类星体CTA-102进行了探测。根据他的理论，可以从类星体发出的无线电信号有没有变化，分析是否存在外星人。他对这些事儿很感兴趣。 当然，也不仅仅是他对外星人感兴趣，他的指导老师天体物理学家约瑟夫·希克洛夫斯基也是一样。他也是搞射电天文学的，提出对银河系的中性氢进行观测。他在20世纪40年代就已经确定，银河系含有大量的氢元素，这些氢气分子会发出特殊的无线电波。波长就在21厘米左右。他是苏联科学院通讯院士，而且还是列宁奖金获得者。他还是科普达人，写了不少的科普书。卡尔萨根还曾经翻译过他的书。
1959年的五一劳动节那天，苏联的共青团真理报发表了希克洛夫斯基的一篇文章，讲述的就是有关火星卫星的那档子事儿。他提出了一个非常大胆的观点，那就是火星的两颗卫星都人造物。这个设想实在是有点太大胆了。所以在当时也算是轰动一时了。我国的《人民日报》还专门报道了这条消息，1959年的6月8号还专门在第四版发表了一篇文章。写的就是对希克洛夫斯基同志的专访。 希克洛夫斯基一开篇先要对大家进行一个简单的科普。火卫一叫福波斯，火卫二脚德莫斯。火卫一距离火星表面更近，只有6000公里。火卫二远了一点，大约是2.3万公里。不管怎么说，这两个歪瓜裂枣和月球没法比，月地之间的距离是38万公里。火卫一的公转速度很快，甚至比火星自转速度还要快。所以，在火星上看火卫一，发现它是倒着走的。这一点和地球上看月亮很不一样。 希克洛夫斯基到底有什么新发现，导致它提出了火卫人造假说呢？他发现，火卫一的高度在快速下降，公转周期在缩短。50年间，火卫一多转了2.5度。如果以这个速度继续加快，1500万年之后，火卫一会撞在火星上，或者不等撞上去，就被火星的引力给撕碎了。 1500万年哦，这时间也太漫长了吧，至于大惊小怪吗？1500万年在天文学和地质学上都是太短的一瞬间。起码希克洛夫斯基非常在乎。在当时，能够解释这个现象无外乎就是那么几个因素。火星的大气有阻力，毕竟6000公里的距离太近，难免擦到火星的大气层。可是希克洛夫斯基算过，要在这个高度上，大气能够提供足够的阻力，那么大气密度必须达到3x10¯¹⁶克/米³。在这个高度上是不可能有这样的大气密度的。即便是当年曾经存在过，也一定全部逃逸掉了。火星保持不住它的大气层。 要么火星上有潮水，可火星上是干的，没水啊。火星地表下可能有液体，也会有潮汐作用。但是这种潮汐作用不大。要么就是因此磁场，可是火星磁场也很弱。
最后希克洛夫斯基得出一个结论，那就是火卫一的密度不对。为啥密度不对？因为火卫一的空心的。空心的，可不就是人造的嘛。希克洛夫斯基说，这两个卫星太小了，距离火星表面太近了，近到不正常的程度。而且火卫一还在加速坠落。怎么看怎么不正常。 反正希克洛夫斯基连写带画，足足铺满了好几黑板，现场有人提问啊，这两颗卫星重量也有上亿吨。这么大的个头，你要说是人造卫星，这是拿什么火箭发射上去的呢？希克洛夫斯基自信满满的说，只要再过一二百年，人类也一定能搞出这么大的人造卫星。他是实在太乐观了一点。 其实也不怪希克洛夫斯基。这可是1959年，苏联的第一颗人造卫星已经上天了，过去不敢想的事儿，现在被苏联人抢先做成了。那还有什么不敢想的呢？苏联人为啥敢于相信那些奇奇怪怪的理论，也和这种情绪有关系。 1961年，苏联最高苏维埃开会的时候，苏联科学院院士叶梅利亚诺夫跟正好遇上了科罗廖夫，他也来开会，几个人就闲聊。叶梅利亚诺夫就问科罗廖夫，最大的梦想是什么，科罗廖夫毫不犹豫的回答是火卫一。科罗廖夫就提到了1959年五一节在共青团真理报上发表的这篇文章。看来科罗廖夫是真的相信希克洛夫斯基的观点。他也说出了自己的愿望，将来派出探测器去登录火星的卫星，顺便探测一下这个空心的卫星壳子有多厚，科罗廖夫也希望火星上存在先进的文明。这些内容都记录在了叶梅利亚诺夫的回忆录里。
但是，科罗廖夫事儿太多。这个愿望一直无法实现，根本排不上号。一直到他死，也没完成。这个愿望也传给了拉沃切金设计局的巴巴金，巴巴金后来又传给了自己的学生。一直到80年代，苏联人才又想起这档子事来了。 到了80年代末期，早就过了冷战的高峰期了，航天活动的意识形态味道早就没那么浓厚。科学探测就是科学探测，这一次苏联还和欧空局以及很多国家进行了合作。欧洲人也很愿意和苏联人合作，毕竟当时欧洲的航天水平还不算高，钱也没有那么多，能合作当然是好事。 当然啦。苏联人把火卫一定为目标也是有多种考虑的。火卫一和火卫二都已经被火星的引力潮汐锁定，也就是说基本上只有一个面朝向火星。但是，火卫一并不是老老实实像照镜子一样脸对着火星，而是在不断的摇头晃脑，这种现象叫“天平动”。
其实我们的月球也有天平动。其中有几个因素，首先，月球的自转轴和轨道面不垂直。所以，有的时候月球是抬着头面对我们，有时候是低头面对我们，总在上下点头，这叫纬度天平动。另外，月球的自转是匀速的，但是月球的公转不是匀速的，这两个速度差导致月球总在摇头，这叫经度天平动。点头和摇头以不同的周期结合起来，那就是绕八字了。这两种天平动都是视觉效果。但是物理天平动就不一样了，那是月球真的在晃动。只是月球很圆，受力很均匀，这种晃动极其微弱。 但是，对火卫一福波斯来讲，这家伙是个歪瓜裂枣，它形状不规则。所以，福波斯几乎拥有太阳系之中最大幅度的天平动。这家伙是真的在摇头晃脑，不是视觉现象。摇头晃脑意味着什么呢？可以利用这一点来测量福波斯的质量分布，你不是想知道福波斯是不是空心的吗？这不就知道了嘛。
另外，苏联人还想扔两个探测器着陆福波斯，主要是登陆火星表面留下的心理阴影太大。但是，这个小卫星没有大气层，引力几乎可以忽略不计，应该比较容易，难度应该和飞船对接空间站差不多。这种事儿苏联人很熟悉。将来如果要从福波斯表面取样返回，也比较省事。 火卫一的表面是经过亿万年的宇宙辐射形成的碳化合物，这些东西都从太阳系形成的早期留下来的玩意儿。可以说，表面上充满了历史的沧桑，同样，也记录了太阳风】宇宙射线、微陨石……这些东西留下的痕迹，也很有研究价值。
对了，福波斯上边还有一个比例非常大的陨石坑，叫“史蒂克妮”。这对研究火星卫星的起源很有好处。所以，福波斯是个很好的研究对象。 按照苏联人直白简单，脑子不拐弯的起名字方式，这可探测器就叫“福波斯探测器”，也是一式两份双保险，一颗叫福波斯1号，一颗叫福波斯2号。要是福波斯1号成功呢，福波斯2号就去探测火卫二。要是不成功，那福波斯2号就去完成1号没完成的任务。 不过呢，让拉沃契金设计局工程师们头疼的问题是，福波斯探测器超重了，超得还挺多。质子号火箭+D组上面级只有5吨的火星轨道载重量，现在探测器重6吨，火箭扛不动了。大家想办法削减重量，几乎到了斤斤计较的地步，你减掉了设备，探测器的冗余会下降，可靠性会降低。到最后，减来减去也减不掉。 那么，拉沃契金设计局的工程师们该怎么办呢？我们下回再说。 |
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