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发信人: dxmxqe (婴儿※祝福亚亚), 信区: Aero
标  题: “普罗米修斯”和“木星冰月亮”计划
发信站: 哈工大紫丁香 (Wed Aug 18 12:51:37 2004), 站内

    美国宇航局正在实施一项计划，该计划试图研制一种核动力，并把它装载在航
天器上，以作为新一代航天器的动力装置，从而使下一代航天器能拥有充足的动力
，可以到达更远的空间，并能大大缩短在航行期间所耗费的时间。这项计划被称为
“普罗米修斯”计划。

　　2003年这项计划就已经开始，美国宇航局计划为“普罗米修斯”计划投入30亿
美元科研经费，预计5年时间完成。其核心内容，就是研制一套全新的电力系统。
它将会使未来的航天器的航行方式发生革命性的改变。这种航天器首先以较慢的速
度飞离地球，然后通过相对较小的电力发动机持续不断的供电，逐渐提高飞行速度
，最后可以以现有航天器三倍的速度在太阳系深空航行，可以轻易地到达太阳系的
各个行星。

　　木星冰月亮

　　“普罗米修斯”计划产生的直接原因是美国宇航局的另一个计划——“木星冰
月亮”计划。现在已经知道，木星有61颗卫星，但是在发展航天技术之前，人们只
知道木星有4颗卫星，这4颗卫星是由伽利略用望远镜发现的，所以被称为伽利略卫
星。这4颗卫星个头很大，距离木星很近。1979年，“旅行者一号”探测器飞经木
星，它对木卫家族的探测使天文学家对这4颗卫星产生了浓厚的兴趣。

　　“旅行者一号”发现，木卫一跟其他卫星不一样，它的表面没有众多的环形山
，但是却有活火山，它们猛烈地向外喷发着。但是，另外3颗卫星就大不一样了，
它们的表面由冰构成，在它们的内部，可能含有液态水份，人们猜测在它们的内部
有可能存在简单的生命，于是，它们在太阳系卫星家族中的地位被陡然提高，人们
称它们为“木星冰月亮”。

　　1995年底，“伽利略”探测器也曾探测木卫家族，它对冰月亮的探测进一步表
明，这三颗卫星的表面都含有冰层，多种迹象都显示，在它们的下面，包含着有盐
水的海洋，这使科学家对它们的兴趣进一步提高。但是因为设计有限，“伽利略”
探测器不能对它们展开进一步细致的研究，于是，一个新的探测计划开始浮出水面
，这就是“木星冰月亮”计划。

　　“木星冰月亮”计划将要对这四颗卫星展开详尽的探测，要给这几颗卫星拍摄
大量的照片，还要绘制这些卫星的地表图，并对环绕这些卫星周围的放射性环境、
磁场等进行研究。它上面所包含的先进仪器有：新型太空雷达，磁力计，红外成像
仪，高分辨率太空照相机，以及专门研究每颗卫星附近原子及尘埃的新型仪器等。
此外，它还要释放着陆器，对卫星的表面和深层土壤进行研究分析。携带这么多的
设备，使该艘太空船的总长度达到30米以上。

　　“木星冰月亮”需要“普罗米修斯”

　　长达30米的太空船是一个庞然大物，另外，这样一个庞然大物行动起来当然很
不灵便，但是，探测任务却要求它行动灵活，因为它要在几个冰月亮之间来回穿梭
。现有的航天技术还没有办法把它发射升空，也没有足够的能量让它随意更改自己
的方向。今天的探测器还是广泛地使用化学燃料，它们的主要作用就是产生瞬间爆
发力，把航天器送上太空。当这些航天器飞到太空的时候，要想飞往更远的目的地
，只有使用行星借力式的轨道来运行，这样环绕太阳运行的轨道方式需要花费太多
的时间。

　　还有一种方式，那就是电火箭助推方式。这种方法是利用阳光产生电能，再利
用电能把惰性原子电离，然后产生推力。这种方式能量利用率很高，它比化学能量
的使用效率高十倍。但是它有一个致命的弱点，那就是它所产生的推力是很有限的
，不能推动大型航天器。
利用太阳能也只能提高探测仪器上的常规电力需求，它们还无法产生推动飞船前进
的动力，另外，当探测器远离太阳的时候，太阳能也就失效了。航天技术已经发展
四十多年了，进入新世纪，人类的航天技术取得了一个又一个值得骄傲的成就，但
由于一直也没有找到合适的能量，航天器的速度丝毫也没有提高，这使科学家们感
到无奈，于是他们想到了已经十分成熟的核技术。

　　当年第一颗原子弹爆炸的冲击波也激发了人们的创造力，人们首先把它用于战
争，还把它设计成核电站，用来发电，更加普遍的用法是装载在航空母舰上，装载
在潜艇上。核技术经过了几十年的发展，对于大多数潜艇来说，总体安全性基本让
人满意，于是科学家设想将它也应用于航天计划，“普罗米修斯”计划就是这样产
生的，它将为“木星冰月亮”计划提供充足的动力，满足它的多种能量需求。

　　冰月亮的命运

　　科学家认为，冰月亮如果有水，就应该有简单的生命，所以，人们对“木星冰
月亮”计划抱着许多美好的幻想，希望能在那里找到原始生命，因此也对它提出了
过高的要求。鉴于它使命的复杂性，它的命运也经历了很多坎坷。

　　按照原来的设想，“普罗米修斯”计划开始于2003年，5年完工，从时间上来
说，2008年开始执行“木星冰月亮”计划比较合适，原来也是这样安排的。但是由
于“木星冰月亮”计划不断增加了更加复杂的探测要求，这一计划也一再耽搁，后
来又定于2011年执行。但在布什总统的新太空计划中，它被推迟到2015年。

　　新太空计划还向国会提出了从2004年10月1日开始的2005年财政年度预算方案
。在这一预算中，布什政府大幅度提高了对宇航局的拨款，其中4.83亿美元用于“
普罗米修斯”计划，这项总投资为30亿美元的项目将在未来的5年内研制成功。由
于核动力技术早就在潜艇上服役了，预计把它们安装在航天器上难度也不会太大。
去年春季，“木星冰月亮”计划的科研小组开始行动，对可能安装在这艘太空船上
的探测设备进行全面评估。

　　“木星冰月亮”计划的很多探测设备可以使用原有的比较成熟的技术，不需要
单独为它研制，对于它来说，核动力是最关键的技术，所以，“普罗米修斯”计划
直接影响到“木星冰月亮”计划的命运。

　　不仅如此，“普罗米修斯”计划还将影响到其他的太空探测器，这个为木星卫
星设计的动力系统可能首先应用于火星探测上。2008年的“火星科学实验室”是一
个巨型火星车，它不仅重量远远超过它的前辈，而且执行使命的时间也超过了它的
前辈。这就需要它有超常的能量系统，美国宇航局已经决定该火星车将使用核技术
为能源。（国家航天局网特约撰稿／北辰）
 
发布日期：2004-08-18 

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