【仰观天文】

　　说到外星探险的工具，大概很多人都能说上一串来：飞船、卫星、空间站、着陆器……以及即将于今年年底完全退役的航天飞机。不过，你可知道在地球上很常见的气球、飞艇，也被用于外星探险呢？

　　气球和飞艇能在空中对大片外星地貌进行勘察，并且前往那些传统的探测方式难以到达的地点。在这一点上，它们比“火星车”之类的工具更强大。“火星车”速度慢、覆盖范围小、复杂的运动部件容易卡住、太阳能电池板经常会被尘埃覆盖等。它们还很容易身陷沙坑或者其他险恶的地形，“勇气号”就是这样失陷火星的。飘浮着的气球和飞艇就可以轻松地飞过那些让火星车望而生畏的地区了。无动力的气球能悬浮在某个固定的高度，然后任由风吹行。在随风逐流的过程中，它会对地面进行拍照并对大气进行采样。配备了发电机、螺旋桨和推进系统的飞艇则将有针对性地对目标进行探测。

　　1985年，苏联发射的“维佳”金星探测器是迄今唯一获得成功的气球行星探测任务。它一共释放出了2个气球，每个直径3.5米，气球吊舱中则携带了7千克重的仪器设备。这两个气球飘浮在金星表面上空54千米的地方，由电池供电工作了46个小时。

　　25年后的今天，美国宇航局（NASA）喷气推进实验室的科学家正在开发和测试更复杂的气球技术，希望能以此来探测金星、火星以及土星的卫星土卫六。而这些目的地中的每一个都具有其自身的特殊性。

　　土卫六是地外生命探测的“热区”，不过，其-180℃的低温环境也给探测器提出了很高的要求。金星表面的温度高得足以熔化铅。它上层大气还密布硫酸云。火星的环境虽然没有这么严苛，不过它的大气密度较小，对于气球飞行而言又是一个难题。

　　面对这些苛刻的要求，科学家们正在开发不同的气球。他们已经设计、制造和测试了两个原型气球，可以抵御金星上酸的腐蚀。虽然NASA下一次土卫六探测至少要在10年之后，但科学家也正在努力为土卫六设计两个空中机器人：一个飞艇和一个热气球。

　　此前，科学家已经发现土卫六上存在干涸的河道、降雨、湖泊以及海洋。因此未来的探测任务也必须要能潜入土卫六大气。为了保证在土卫六上的机动性，置身空中显然要优于地面，因为“惠更斯”发回的照片显示那里布满了探测车无法穿越的恶劣地形。

　　土卫六飞艇的原型已成功通过了低温测试。眼下的挑战是完善它的自动驾驶功能———从地球到土卫六，无线电信号单程就要走超过70分钟，有时土星还会挡在中间，完全阻断信号，因此地面控制人员不可能对飞艇进行实时操控。所以，科学家们正在测试一个基于地形图像的导航和控制系统。火星车可以安全地静止在原地，但空中机器人则一直在运动，这是两种完全不同的运转方式。要知道，后者可不能突然停下来，花几天时间来排查故障啊。

　　在到达探测目的地之前，气球或飞艇是折叠放置在航天器中的。所以，它们需要在外星球充气。苏联的“维佳”气球是在金星大气里伞降的过程中充气的。将来的大部分气球也会采用这个办法，因为这要比着陆之后再充气更安全。

　　不过，这么做也存在风险。系绳或降落伞绳索有可能会发生缠绕，气球也有可能会在充气的过程中被撑破。这个问题对于因火星稀薄大气而设计的薄型气球尤其突出。

　　□谢懿（美国 访问学者）