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什麼是深空探測?乍一聽,好像不是問題。《中國大百科全書》和《2000年中國的航天》白皮書有過一個定義,即:深空探測一般是指“對深空及其內的天體進行的探測”。但是這個定義並不嚴謹,也很難實際操作。下麵就來一次咬文嚼字。
可能有人會說:“距離遠就是深空,那深空探測不就明白了嘛。”多遠算遠?遠近是相對概念,離地麵100公裏,不近了吧?一般意義上,高度100公裏被認為是航空和航天的分界線。進一步說,在航天領域中,多遠算深空呢?500公裏、1000公裏、1萬公裏還是10萬公裏?這就很難說了。
西方百科全書對深空的定義為:超(chao)出(chu)地(di)球(qiu)引(yin)力(li)場(chang)以(yi)外(wai)的(de)空(kong)間(jian)。這(zhe)個(ge)定(ding)義(yi)對(dui)嗎(ma)?仔(zai)細(xi)推(tui)敲(qiao)一(yi)下(xia),這(zhe)個(ge)定(ding)義(yi)也(ye)是(shi)不(bu)嚴(yan)謹(jin)的(de)。因(yin)為(wei)理(li)論(lun)上(shang)引(yin)力(li)場(chang)不(bu)論(lun)大(da)小(xiao),其(qi)作(zuo)用(yong)距(ju)離(li)是(shi)無(wu)窮(qiong)遠(yuan)。
ruguoanzhaozhixianjulidingyishenkongyoukunnan,nameanfeixingjulilaidingyishifoukexingne?yibanzaiguiyunxingdejindihangtianqi,zaishoumingqineihuanraodiqiudefeixingjulichaoguobaiwangongli。yidajiashuzhideguojikongjianzhanweili,guojikongjianzhandediyicang1998年11月發射入軌,至今在近地軌道上飛行了18年,飛行裏程約40億公裏。距離夠遠了吧,但是仍然不能被認為是深空探測器。
如果無法從距離上界定什麼是深空和深空探測,那麼可否把重點放在“探測”上shang,用yong探tan測ce對dui象xiang來lai定ding義yi深shen空kong探tan測ce呢ne?比bi如ru,將jiang所suo有you對dui地di球qiu以yi外wai天tian體ti的de探tan測ce活huo動dong,定ding義yi為wei深shen空kong探tan測ce。嚴yan格ge來lai講jiang,也ye不bu可ke行xing。人ren類lei很hen早zao就jiu在zai地di球qiu上shang對dui地di外wai天tian體ti、星xing係xi和he宇yu宙zhou進jin行xing了le觀guan測ce活huo動dong,現xian在zai更geng有you大da量liang地di基ji的de光guang學xue望wang遠yuan鏡jing和he射she電dian望wang遠yuan鏡jing等deng先xian進jin的de天tian文wen觀guan測ce設she備bei。這zhe些xie都dou可ke對dui地di外wai天tian體ti進jin行xing觀guan測ce,但dan算suan作zuo深shen空kong探tan測ce顯xian然ran也ye不bu合he適shi。
自人類1957年進入航天時代後,在地球軌道上利用航天器對太陽係其他天體、環huan境jing和he銀yin河he係xi等deng目mu標biao開kai展zhan了le大da量liang探tan測ce活huo動dong,這zhe些xie能neng被bei定ding義yi為wei深shen空kong探tan測ce嗎ma?如ru果guo可ke以yi,那na麼me地di球qiu軌gui道dao上shang的de空kong間jian望wang遠yuan鏡jing,比bi如ru哈ha勃bo太tai空kong望wang遠yuan鏡jing,都dou應ying該gai算suan深shen空kong探tan測ce。可ke是shi,這zhe個ge說shuo法fa在zai業ye內nei得de不bu到dao認ren可ke。
shuolezhemeduo,sihumeifadingyishenkongtanceshishenmele。weishenmeyaoduishenkongtancedegainianyaowenjiaozine?bizhezaizhelizaixifenxicishi,shixiwangchengqingshenkongtancedegainian,binghuidayigeyoulaiyijiudeyiwen——月球探測到底算不算深空探測?
嫦娥一號發射成功後,有一些爭論認為月球不算深空,月球探測不算深空探測。提出這種觀點的人說:“根據國際電聯的規定,深空是指到地球的距離大於200萬公裏的空域,因此月球不屬於深空。”這zhe是shi通tong訊xun領ling域yu國guo際ji組zu織zhi的de說shuo法fa,能neng被bei作zuo為wei定ding義yi的de依yi據ju嗎ma?國guo際ji電dian聯lian這zhe麼me規gui定ding是shi為wei了le細xi分fen空kong間jian測ce控kong通tong信xin的de頻pin段duan,避bi免mian空kong間jian探tan測ce活huo動dong出chu現xian相xiang同tong頻pin段duan或huo相xiang近jin頻pin點dian的de幹gan擾rao。熟shu悉xi專zhuan業ye的de人ren可ke能neng知zhi道dao,國guo際ji電dian聯lian曾zeng希xi望wang國guo際ji上shang各ge國guo深shen空kong探tan測ce時shi都dou不bu要yao使shi用yongSpinduan,ershiyonggenggaopinduandewuxiandianbojinxingcekongtongxin。danzhegenbenbukexing。muqiandaliangdediqiuguidaohangtianqiheshenkongtanceqishiyongdepinduandoushijiaochade,jibianshimeiguo,yemeifazuodaozaiyueqiutanceqishangbuyongS頻段測控,同時在地球軌道上不用X頻段,而是將頻段讓給深空探測器。因此,國際電聯的規定也不能作為對深空探測的定義,更不能以此推斷月球探測不屬於深空探測。
在2011年美國國家航空航天局發布最新的行星探測規劃中,特別指出:對大行星及其衛星和月球開展的探測活動都屬於行星探測。因此月球探測也應屬於深空探測。
說到這兒,可能會有人說:你(ni)說(shuo)了(le)半(ban)天(tian),過(guo)去(qu)的(de)那(na)些(xie)定(ding)義(yi)不(bu)夠(gou)嚴(yan)密(mi),這(zhe)也(ye)不(bu)對(dui),那(na)也(ye)不(bu)好(hao),就(jiu)算(suan)承(cheng)認(ren)月(yue)球(qiu)探(tan)測(ce)屬(shu)於(yu)深(shen)空(kong)探(tan)測(ce),你(ni)能(neng)拿(na)出(chu)相(xiang)對(dui)嚴(yan)謹(jin)的(de)對(dui)深(shen)空(kong)探(tan)測(ce)定(ding)義(yi)嗎(ma)?還(hai)是(shi)能(neng)創(chuang)造(zao)出(chu)一(yi)個(ge)相(xiang)對(dui)嚴(yan)謹(jin)的(de)定(ding)義(yi)?
早在2002年,美國國家航空航天局出版的《深空探測年表》曾經對深空探測進行了定義。定義采用枚舉法,把世界範圍內2002年以前所有的深空探測任務類型全部列出來,符合這些任務類型的探測都屬於深空探測。此定義冗長而且擴展性不好——萬一人類發明了新的深空探測方式,是不是馬上就得修改深空探測的定義呢?但是,這已經是當時國際上最嚴謹的深空探測定義。
2006年,我國開始研究深空探測規劃,一批科學家和工程師們也對“什麼是深空探測”進行了深入探討,提出了一個較為完整而又簡潔明了的定義,即:在飛行過程中,所經曆的主引力場為地球以外的天體引力場、或處於多體引力平衡點附近的航天器是深空探測器;與此相對應,通過深空探測器開展的空間探測的活動是深空探測。
上(shang)述(shu)定(ding)義(yi)從(cong)航(hang)天(tian)器(qi)的(de)角(jiao)度(du)出(chu)發(fa),為(wei)區(qu)別(bie)於(yu)近(jin)地(di)航(hang)天(tian)器(qi),以(yi)引(yin)力(li)場(chang)是(shi)否(fou)變(bian)化(hua)來(lai)定(ding)義(yi)深(shen)空(kong)探(tan)測(ce),既(ji)避(bi)免(mian)了(le)以(yi)探(tan)測(ce)對(dui)象(xiang)定(ding)義(yi)的(de)不(bu)全(quan)麵(mian)性(xing),又(you)避(bi)免(mian)了(le)用(yong)飛(fei)行(xing)距(ju)離(li)定(ding)義(yi)的(de)不(bu)嚴(yan)謹(jin)性(xing),還(hai)能(neng)體(ti)現(xian)深(shen)空(kong)探(tan)測(ce)區(qu)別(bie)於(yu)近(jin)地(di)航(hang)天(tian)活(huo)動(dong)的(de)特(te)點(dian),同(tong)時(shi)具(ju)備(bei)一(yi)定(ding)的(de)可(ke)擴(kuo)展(zhan)性(xing),是(shi)一(yi)個(ge)清(qing)晰(xi)而(er)準(zhun)確(que)的(de)定(ding)義(yi)。
按照這個定義,我國的嫦娥一號、二號、三(san)號(hao)和(he)五(wu)號(hao)飛(fei)行(xing)試(shi)驗(yan)器(qi)在(zai)飛(fei)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)都(dou)經(jing)曆(li)了(le)月(yue)球(qiu)引(yin)力(li)場(chang)為(wei)主(zhu)引(yin)力(li)場(chang)或(huo)起(qi)主(zhu)要(yao)作(zuo)用(yong)的(de)飛(fei)行(xing)階(jie)段(duan),嫦(chang)娥(e)二(er)號(hao)最(zui)終(zhong)是(shi)在(zai)太(tai)陽(yang)引(yin)力(li)場(chang)中(zhong)飛(fei)行(xing)的(de),顯(xian)然(ran)都(dou)屬(shu)於(yu)深(shen)空(kong)探(tan)測(ce)器(qi)。
當然,在未來深空探測的概念也不會是一成不變的。當前人類的深空探測器活動範圍絕大部分在太陽係內,飛的最遠的旅行者2號hao已yi抵di達da太tai陽yang係xi邊bian界jie。隨sui著zhe人ren類lei進jin入ru空kong間jian能neng力li的de提ti升sheng,未wei來lai人ren類lei將jiang能neng到dao達da更geng遠yuan的de空kong間jian,深shen空kong探tan測ce活huo動dong將jiang會hui擴kuo展zhan到dao太tai陽yang係xi以yi外wai的de銀yin河he係xi乃nai至zhi整zheng個ge宇yu宙zhou,探tan測ce的de方fang式shi也ye許xu會hui出chu現xian天tian翻fan地di覆fu的de變bian化hua,可ke能neng上shang述shu定ding義yi不bu再zai適shi用yong。到dao時shi候hou,未wei來lai的de人ren類lei一yi定ding能neng夠gou提ti出chu更geng清qing晰xi、準確的深空探測概念。(彭兢)

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