火星河床說明,過去的火星肯定與今日的火星大不相同。有一種假說認為,在火星曆史的早期,頻繁的火山活動噴出了大量氣體,這些濃厚的原始大氣曾經使火星表麵溫暖如春,造成了冰雪融化、河水滔滔的景色。後來火山活動減少,火山氣體逐漸分解,火星大氣變得稀薄、幹燥、寒冷,從此,河水幹涸,火星成為一個荒涼的世界。
另一種假說認為,在火星的早期曆史,自轉軸的傾斜度比現在更大,因而兩極的極冠融化,大量二氧化碳進入大氣,大量的水蒸發並凝成雨滴在赤道地區落下,形成河流。
還有很多關於火星河流消失的假說,但這並不是最終的目的,科學家們最關心的是:水到底哪裏去了?是什麼使火星有這麼大的變化?天王星上的“水”
在美國天文學家觀測天王星時,發現天王星周圍有一個強大的磁場以圍繞它繞行的月亮。
美國的航海者M號無人駕駛太空船,在離地球18億英裏的太空,拍回了大批照片,初步揭開了這個星球的神秘麵貌。
最初的一些照片發現天王星最少有14個月亮,直徑從20英裏到1000英裏都有。這些月亮表麵滿是坑和浮水。
天王星表麵上的雲狀物原來是永不靜止的藍綠色大海,急速流動的氦和氫造成了強風,吹過結冰的海洋。磁場的發現證明天王星有一個熾熱的軸心,並產生強大的電能,造成類似地球的極光。
天王星是太陽的第七個行星,1781年才被天文學家發現,但在航海者二號發回照片前,科學家對這個遙遠的行星所知的非常有限。在這裏,陽光要比地球弱350倍,氣溫大約是零下360度。以地球時間計算,天王星環繞太陽一圈要84年。
航海者二號和一號是1977年一起升空的,已經到過木星和土星。後來一號太空船離開太陽係,二號繼續飛去天王星,1987年1月24日最接近這個行星,大約離表麵不足170萬英裏。
現在知道天王星上有水、碳氫化合物和有機氣體。一般人最感興趣的是這個星球有沒有生物呢?因為地球開天辟地的時候,也是先有這三種東西。早在1979年,航海者發現木星也有月亮。到1981年,又在土星的月亮上發現類似地球大氣層的有機物,天文物理學家說在這種情況下,有原始生物是有可能的。
令科學家們興奮的是:木星、土星和天王星都是灰雲和冰組成的光環,這就是說,在這些行星上可能存在著水,存在著生命。科學家認為,如果能夠研究出這些光環的來曆,也可以研究出我們居住的地球的來曆。科學家最少還要用幾年時間,才能分析和研究完航海者二號在六個小時內所拍回的照片,到時可能會有驚人的發現!宇宙航行設想
20世紀50年代末,美國科學家搞了個火星探測的研究性計劃,即“獵戶星座計劃”。為此設計的“奧利安”號無人飛船,設想用間隔的核爆炸所產生的衝擊波來推動。後來,科學家們又對“奧利安”號的設計進行了改進,使它成為載人恒星際航行飛船,飛向天狼星或別的恒星。巨大的飛船可裝載幾百名男女宇航員和他們的後代,以及維持他們的生活和工作的一切物品。飛船的核脈衝推進裝置,采用小型氫彈爆炸產生動力。一顆氫彈的爆炸威力,相當於1000噸黃色炸藥,每隔3或10秒鍾爆炸一顆。10天之內可使飛船加速到1萬千米的速度,由於速度效應,280年可以到達天狼星附近。
英國星際航行協會1973年1月,成立以阿蘭·邦德為首的科學家小組,他們在“代達羅斯”研究性計劃中,設計了“代達羅斯”號自動飛船,用來飛往離地球6光年的巴納德星。由兩級組成的飛船,均采用核脈衝推進。飛船總長200米,初始質量5.4萬噸,其中兩級的核燃料分別為4.6萬噸和4000噸。
用氫的同位素氖和氦的同位素氦-3作燃料,讓它們在-270℃的低溫下混合,並製成直徑為2至4厘米的小球。動力裝置工作時,將一顆燃料小球射入發動機燃燒室。同時,幾十個電子束發生器發出高能電子束,一齊轟擊核燃料小球,使溫度升至上千萬度,氖和氦-3發生核聚變反應產生巨大的能量,推動飛船前進。如果每秒鍾燃燒250顆小球,即核脈衝率達250次每秒,則推力可近似於連續。
第一級工作205年後與第二級分離。第二級接著工作1.76年,使飛船速度達到3.6萬千米每秒。由於速度效應,大約50多年可飛到巴納德星。在接近巴納德星的前幾年,放出探測器,對巴納德星、它的行星及其衛星進行探測。從飛船發射時算起,大約60年後可收到“代達羅斯”號飛船的探測信息。
20世紀80年代初,弗裏曼·迪森提出用微波帆來推動宇宙飛船。1984年,羅伯特·福瓦特以此設計了“星束”號宇宙飛船,它有一張直徑達14米的圓形網帆,它由極細的鋁絲織成,重量隻有20克。在網帆上有10萬億個鋁絲交叉點,每個交叉點就是一個微電子線路,它們既是計算機的元件,又可感光,具有微型針孔照相機的功能。
一座圍繞地球運行的太陽能衛星電站,將電能轉變為微波。在衛星與“星束”號飛船之間,設一麵菲涅耳透鏡,將衛星發來的微波,聚焦到飛船的帆上,開啟10萬億個微電子線路,調節網帆的導電率,使帆對微波束的反射能量達到最大值,作用在網帆上的微波束的光子壓力,使飛船加速。通過科學計算表明,20千兆瓦的微波束,可使飛船獲得155克的加速度值,在六七天內達到1/5的光速,即6萬千米每秒。由於速度效應,約20年可到達比鄰星。如微波束加速的時間延長,則到達的時間還可縮短。
在飛行過程中,飛船上的超大規模集成塊會自動使用網帆中的導線,作為微波天線去收集微波束的能量,然後像人眼視網膜上的光感受器一樣,自動分析目標星的光譜信息,並以25張每秒的速度拍照,再通過網帆作定向天線,將探測到的信息發回地球。
激光動力飛船由於太陽能衛星電站的電能,既可以變成微波束也可以變成激光束,而且激光束比微波束發散性更小。為此,羅伯特·福瓦特於20世紀80年代末以激光束代替微波束,設計了“星集”號飛船。它由3個同軸環組成,外層為加速級,直徑1000千米,中間為交會級,直徑320千米,內層為返回級,直徑100千米。飛船上的帆用鋁膜製成,膜厚16毫微米,直徑3.6千米,重約五噸。將激光束聚焦到帆上的菲涅耳透鏡,直徑1000千米,設在土星和天王星之間繞太陽飛行的軌道上。鋁膜薄帆能反射82%的光能,讓4.5%的光透過,吸收13.5%。計算表明,65千兆瓦的激光束,可使飛船獲得4%的地球重力加速度值,連續加速3年,飛船可達到11%的光速,約40年可到達比鄰星。