《時代》評2015十大太空時刻:地球2.0的發現
據新浪科技報道,北京時間2015年12月24日,美國《時代》雜誌按照慣例發佈了一系列的2015年“十大”盤點。在今年的“十大太空時刻”列表中基本涵蓋了今年以來最重要的一系列航天事件,從開普勒452b的發現,到美歐對彗星以及矮行星的考察。
但在這份列表發佈之後,世界航天界又接連發生了幾起重要事件,包括美國SpaceX公司在12月22日首次實現從軌道回收火箭的壯舉,以及12月17日中國發射“悟空”暗物質粒子探測衞星,這是世界上分辨率最高的暗物質探測器。以下便是本次《時代》雜誌發佈的2015年度“十大太空時刻”:
一:美俄宇航員開始為期一年太空駐留任務

美國宇航員斯考特·凱利和俄羅斯宇航員米哈伊爾·科裏年科出發前的標準照,他們現在正在國際空間站執行為期一年的太空駐留任務
如果有機會,或許你會很樂意去太空裏待上一整年,但你的身體絕對會憎恨你這樣做。人類的身體是為適應地球上的重力環境而設計的,一旦遷入零重力環境,你的骨骼,肌肉,心臟,眼睛和免疫系統都會經歷不適應。短期太空任務或許還能應對,但如果未來要實施載人火星探測,那麼長期太空駐留對人體的影響就不得不找到應對之策。
為此,美國宇航員斯考特·凱利(Scott Kelly)和俄羅斯宇航員米哈伊爾·科裏年科(Misha Kornienko)於2015年3月28日飛往國際空間站,開始了為期一年左右的太空駐留,預計將在2016年3月返回地球,預計在此期間他們將圍繞地球飛行大約5840圈。
二:國際空間站連續15年安全運行

正在軌道上運行的國際空間站,時至今日已經連續15年有宇航員駐留並安全工作
隨着建設工作的不斷推進,今天的國際空間站大小已經超過一個足球場面積。在這15年間空間站保持了持續的人員駐留。當然,一旦發生威脅事件,宇航員是可以乘坐飛船暫時躲避的,空間站可以在無人情況下自動運行,直到確認威脅排除,宇航員便可以重新返回這裏工作。從2000年開始建設以來,國際空間站已經在地球軌道上連續安全運行超過15年時間,在此期間共有來自全球17個國家的將近220位宇航員在這裏工作和生活。而現在,國際空間站的每一天都在繼續創造着新的記錄。
三:新視野號飛船飛掠冥王星

2015年7月14日,新視野號飛船拍攝的冥王星高清圖像
不管在你心目中的冥王星是什麼身份——大行星也好,矮行星也罷,自從上世紀30年代被發現以來,冥王星便一直是很多人着迷的對象。但和太陽系中其他8顆原來的“九大行星”成員不同,冥王星從未被人類的探測器造訪過——直到2015年7月14日。這一天,美國宇航局新視野號探測器近距離飛過冥王星和它的5顆小衞星,最近時距離冥王星地表僅有大約1.25萬公里,而從地球到冥王星,新視野號飛船已經飛行了超過75億公里。
四:火星上發現液態水

在這張圖像中,海爾隕坑(Hale Crater)邊緣坑壁上的細細黑線便是火星上季節性流動水體的痕跡
火星在歷史上曾經擁有一段温暖潮濕的環境使其,從而為孕育生命提供了可能性。但那已經是很久之前的事情——或許是在超過30億年之前。自那以後,火星丟失了其大部分的大氣和水。而在今年9月份,美國宇航局宣佈,根據該機構在火星軌道運行的“火星勘測軌道器”(MRO)獲得的光譜學數據,流動的液態水至今仍然存在於火星地表,其可能是在較為温暖的火星低緯夏季,冰凍的地下冰層融化之後產生的。但不管如何,相比完全乾燥的火星,液態水的存在的確大大增加了科學家們對於火星上存在生命可能性的想象空間。
五:羅塞塔探測器在彗星上發現氧分子

羅塞塔飛船拍攝的67P彗星彗核圖像
化學關注的是物質的成分細節,而有時候隨着細節的深入,我們容易聯想到生命。這也就是為何在今年10月份,當歐洲的羅塞塔飛船項目團隊宣佈在67P彗星的噴出的氣體中識別出氧分子(O2)成分——而不是臭氧的O3或是原子形式的氧(O)會成為一條大新聞的原因。
兩個氧原子組成的氧分子組成了我們平常呼吸的氧氣,它也是生物光合作用的產物。在彗星上發現氧分子的存在讓人聯想到對生命友好的環境。當然我們可以確定在67P彗星上並沒有生命存在,但這一發現至少增加了在彗星上或許可以存在生命的可能性,——儘管這樣的可能性是極低極低的。
六:卡西尼飛船穿越土衞二太空噴泉

土衞二南極附近的神秘“噴泉”
土星的一顆小衞星——土衞二數年前被發現擁有奇特的“噴泉”(geyser)系統。分析顯示這是由於受到其他衞星和土星對其產生的潮汐引力產生熱量融化冰層物質而形成的。目前還沒有任何探測器能夠降落到土衞二表面,但在今年10月份,從2004年來一直在土星軌道運行的美國卡西尼號探測器成功地從一處土衞二噴泉中穿過,並對其中的物質成分進行了取樣分析。目前研究組尚未公佈分析結果,但可以預料研究人員關注的重點依然是其中可能隱含的生物學信號。但不管結果如何,這都是一次史詩般的飛掠壯舉。
七:“深空氣象觀測站”發射升空

2015年7月6日,DSCOVR衞星從160萬公里外拍攝的地球
在距離地面160萬公里的太空深處,一顆探測器正在密切關注着你——事實上它正密切關注着我們地球上的每一個人,或者更具體的説,是關注着我們在地球上的所作所為。這顆探測器的正式名稱叫做“深空氣象觀測站”(DSCOVR),而有時候也會被人們稱作是“戈爾衞星”(GoreSat),因為這一項目最早是在1998年由時任美國副總統的阿爾·戈爾(Al Gore)提出的。
DSCOVR衞星於2015年2月發射升空,最終定位於日地間的拉格朗日點位置,這裏是太陽和地球引力的平衡位置,從而允許航天器穩定地停留此處。運行期間,DSCOVR衞星嚴密監視地球上全球氣候的變化,還會不斷傳回令人驚歎的地球全景圖像,提醒我們關注我們的地球家園。
八:地球2.0:開普勒452b的發現

藝術示意圖:Kepler 452b——稍老一些,稍大一些的地球堂兄?
要想做到和地球相似,對於一顆行星來説並非易事。要想變得和地球那樣充滿生機,孕育多樣化的生物圈,一顆行星需要滿足很多條件:它必須具有固體表面,而不是像木星那樣的氣態表面;它必須擁有足夠的引力能夠束縛住自己的大氣層;另外,它還必須位於恆星周圍的宜居帶範圍內,這個範圍到恆星距離適中,因此液態水可以在行星的表面存在。
美國宇航局的“開普勒”空間望遠鏡於2009年發射升空,此後已經發現了數千顆系外行星目標,但人類的最終目標永遠是想要找到那顆真正的“地球2.0”——完全符合地球標準的另一個世界。
在今年7月份,美國宇航局宣佈發現了迄今與地球最為相似的系外行星Kepler 452b。這是一顆距離地球約1400光年的岩石星球。根據測量,這顆系外行星直徑約比地球大60%,這是完全可以接受的。它的公轉軌道適中,一年的時間大約為385天,也和地球的365天非常相近。另外它圍繞運轉的恆星也和太陽很相似,只是比太陽質量大約大了10%左右。儘管稍有差別,但已經足夠接近,以至於美國宇航局的科學家們將它稱作是一顆“稍老一些,稍大一些的地球堂兄”,只是到目前為止我們還無法確定在這顆星球上是否也和地球上一樣生活着生命。
九:黎明號探測器考察穀神星

這是使用2015年8月~9月間黎明號飛船獲取的數據製作的穀神星全球地圖
當一艘飛船可以完成兩艘飛船的任務,那麼何必要建造兩艘飛船呢?這便是美國宇航局黎明號探測器在今年3月份所達成的成就,當時它安全進入了圍繞穀神星的運行軌道,這是小行星帶內最大的天體。黎明號探測器於2007年發射升空,是首顆飛往4號小行星灶神星的探測器,並於2011年抵達灶神星開展考察。而在經過14個月的考察任務之後,黎明號的各項指標仍然良好,於是美國宇航局指令其重新調轉航向,離開灶神星軌道飛往穀神星。
在此之前從未有任何一個航天器造訪過這兩顆天體中的任何一顆。另外,穀神星是距離地球最近的一顆矮行星,於是黎明號也成為了人類首顆對矮行星進行考察的探測器。
十:美國宇航局為私營公司太空飛船挑選首批宇航員

在這張照片拍攝於2015年7月10日,從左到右分別是 Bob Behnken, Eric Boe, Doug Hurley 和 Suni Williams,當時他們正在美國宇航局休斯敦航天中心共同接受媒體採訪
美國宇航員們通常有兩種進入太空的方式:搭乘美國本國的航天器進入太空,或是搭乘俄羅斯的航天器進入太空。而在2011年美國的航天飛機宣佈退役之後,後一個選項所佔的份額則變得越來越重。2014年,經過一輪激烈角逐,美國宇航局宣佈總部位於洛杉磯的SpaceX公司和總部位於西雅圖的波音公司成為美國宇航局用於為國際空間站接送宇航員往返的下一代飛船私營承包商。
當然簽署訂單合同並不自動意味着這兩家公司就具備了執行此類任務的能力,首先它們所建造的飛船還必須經過檢測,從而證明是可靠的。到了7月份,美國宇航局終於對外公佈了首批4名將搭乘私營航天飛船飛往空間站的宇航員名單。通過此舉,NASA表明了它對於私營航天企業技術能力的信任。此次入選的所有4名宇航員都是國際空間站的老兵,他們對於乘坐新型私營企業的航天飛船都已經感到迫不及待。在航天飛機退役後漫長的4年之後,佛羅里達卡納維拉爾角發射中心終於又將恢復往日的忙碌景象。