本报记者 黄勇
本周可以称得上是人类宇宙探索历史上最有纪念意义的一周。先是1月12日星期三那天，美国航天局的“深度撞击”号航天飞船发射成功。1月14日，人类探索太空的历史又翻开新的一页：由世界最强大的宇航力量———美国宇航局、欧洲宇航局和意大利太空总署联合开发的土卫六探测器“惠更斯”号在“蛰伏”了7年之后，将脱离母体“卡西尼”土星系统探测器，登陆土星最大的卫星———土卫六。
北京时间14日16时13分，“惠更斯”一头扎进翻腾的土卫六大气，拉开了长达两个半小时的降落过程。
北京时间14日18时40分，“惠更斯”发出了平安着陆的信号。
北京时间14日23时13分，“惠更斯”向地球发出所有的探测资料。
据悉，寻找生命起源之谜将是“惠更斯”登陆“土卫六”的重要任务之一。
“勇气”号和“机遇”号火星车登陆火星并发现有水的证据被评选为2004年世界十大科技进展之一，但这次，“惠更斯”也许能在类似于40亿年前的地球的土卫六上发现外星生命。
A篇 “惠更斯”探测器平安着陆
“卡西尼－惠更斯”计划堪称人类首次土星之旅
去年7月1日起，“卡西尼”号土星探测器经过7年的漫漫太空跋涉，顺利进入土星轨道，成为首个绕土星飞行的人造飞船。很多国家包括中国的中央电视台都全程直播了该次太空探险，全球各地无数的天文爱好者得以亲眼目睹“卡西尼”现场表演的太空登陆“舞蹈”。此后，“卡西尼”号飞船不断地传来与土星“亲密接触”的信息和图片，这让全世界的科学家为此兴奋不已。围绕着土星，“卡西尼”按照预定的计划接近了土星系统中最令科学家们感兴趣的卫星———土卫六。
“蛰伏”在母体“卡西尼”号中的子探测器“惠更斯”号（以下简称“惠更斯”）的任务，则是专门去探索和研究土卫的第六颗卫星（以下简称“土卫六”）的大气以及土卫六本身。据悉，该探测器之所以取名为“惠更斯”号，是为了纪念17世纪荷兰天文学家赫里斯蒂安·惠更斯。正是这位天文学家于1665年发现了土卫六。
“‘卡西尼－惠更斯’土星探测计划堪称是人类首次真正意义上的土星之旅。”中科院紫金山天文台的著名天文学家王思潮告诉记者，“卡西尼－惠更斯”土星探测计划，是继阿波罗登月、“伽利略”探测木星、探测器着陆火星之后，又一次伟大的科学壮举。从整个太空开发历史来看，虽然“卡西尼”只走了“一小步”，但是人类探索宇宙奥秘、生命本质的历程却朝前踏进了一大步。因为在“卡西尼”之前，先驱者11号、旅行者2号虽已“造访”过土星，但仅仅是路过，只是走马观花地“看”了一下。只有“卡西尼－惠更斯”土星探测计划，是人类专门为探测土星及其31颗已知卫星“家族”而设计的探测计划，它将在土星轨道停留4年，进行人类史上对土星及其31颗已知卫星最详细、最深入的探测。
这次登陆土卫六的阵容比登陆火星更加庞大，美国国家宇航局提供了“卡西尼”号太空船的建造和控制，欧洲宇航局提供了“惠更斯”建造，而意大利太空总署提供的是“卡西尼”的通讯天线设备，世界范围内的17个国家都向此计划提供了相应的技术支持。全世界有超过250名的科学家将对搜集回来的数据进行分析和研究。
“土卫六”为何风头盖过土星美丽光环？
“‘卡西尼－惠更斯’土星探测计划其主要目的还是找寻土卫六上是否有人类所未知的生命。”江苏省天文学会副秘书长严家荣深情地介绍说，“如果说人类对土星的兴趣源于它‘腰部’带有非常显著、宽阔和明亮的光环，那么人类对土卫六的关注则是因为土卫六是太阳系内为数不多的具有自己大气的一颗独特的卫星。”
据严家荣介绍，土星是太阳系内第二大行星，仅次于木星，是从太阳向外数的第6个行星。它类似于木星，属于类木行星，即没有固态表面的巨行星，是与地球完全不同的一类行星。1781年发现天王星之前，人们始终把土星公转轨道当做太阳系的疆界，再往外就是“天外天”的恒星世界了。土星直径约6万公里，是地球的10倍，质量是地球的95倍，密度只有0.7，比水还轻，假如把土星浸在水里它也不会沉下去。它有一个庞大的卫星家族，现在确认的有31个。“土卫六”则是土星最大的卫星，西方称之为“泰坦”（取自希腊神话中巨神的名字）。
王思潮介绍称，“泰坦”是太阳系惟一一颗具有浓厚大气层的卫星，表面大气压是地球的1.5倍。“泰坦”大气的主要成分与地球大气很相像，也是氮气，其次的成分是甲烷和氩，以及一些简单的有机分子。长期以来，天文学家对“泰坦”为什么会有如此厚的大气一直疑惑不解。与“泰坦”差不多大小的卫星，如“木卫三”、“木卫四”几乎没有大气，土星的其他卫星也是没有大气。
据美国宇航局“太空网”称：土星的“大力神”守卫者———土卫六很可能是地球以外最适合冲浪的地方。上世纪九十年代，哈勃望远镜侦察到的“泰坦”表面区域亮处比暗处多，更多近期的观测也证实了这一观点。对于这些明亮和黑暗的地方，科学家也给出了自己的解释：亮处可能是大陆，而暗处可能就是海洋。而构成海洋的成分极有可能是乙烷和甲烷。
“泰坦”被视为原始地球的缩影
我们从哪来？生命从哪来？即将登陆土卫六的“惠更斯”号担负着一个神圣任务：探索生命起源之谜。
“我从事天文事业几十年最关心神秘土星的两个问题：美丽的‘草帽檐’———土星环到底是怎么形成的，以及土星卫星‘家族’中最大的一个也是最著名的———号称‘巨神’的‘土卫六’上是否有生命？但是地球上的科学家们却一直都没能解开这些谜团。”王思潮不无遗憾地告诉记者。
让世人费解的是，从1781年至今，一直不清楚为什么以氮气大气为主的星球在太阳系里只有地球和“泰坦”。要知道地球和“泰坦”相距那么远，环境相差那么大，却有相似的大气存在。
对此，科学家们现在大致有两种观点，一种认为是与“泰坦”碰撞的彗星带来的，另一种认为来自“泰坦”的内部，那是“泰坦”刚刚形成时遗留下来的。现在的观测证据似乎有利于后者。另外，“泰坦”大气中的甲烷又是从哪里来的？这也是未解之谜。现在科学家常常把甲烷看作一个星球有没有可能发展生命的重要指标。
在众多的卫星世界里，科学家认为，既可能有液态水又有有机分子的卫星只有“泰坦”。所有的情况使人们联想到40亿年前的地球，与地球上生命尚未开始前的环境和发生的过程非常相像。那时地球的大气也充满了氮气和甲烷，没有氧气，氧气是后来经过原始生命的呼吸还原二氧化碳制造出来的。地球上的水也是那时冰陨星轰击地球的结果，给我们地球带来了生命的源泉———水。因此，有的科学家把“泰坦”视为40亿年前的原始地球的缩影，成为我们研究早期地球最好的实验室。
因此，“惠更斯”探索土卫六好像在探索40亿年前的地球。严家荣指出，土卫六大气化学成分很适合生命的存在。如果说土卫六再稍微温暖一些，那么在土卫六上寻找到生命的机会就会大大增加。
B篇 连线哈尔滨细解“惊险之旅”
全国只有上海、乌鲁木齐“配合”方能观测登陆
记者连线正在哈尔滨出差的紫金山天文台天力部小行星室的首席科学家李广宇研究员。60余岁的他正巧在哈尔滨参加一个有关深空探测的会议。他向记者介绍了“惠更斯”登陆的探测情况。李广宇介绍说，紫金山天文台目前还没有进行深空探测的天文仪器。全国只有上海天文台和几千公里之外的乌鲁木齐天文台的两台25米口径射电望远镜一起“配合”，像人的双眼一样进行观测，才能清楚地探测到深空中的土星。中国目前也只有这两个地方有25米口径射电望远镜。昨日上午，上海天文台已经调好波段，设定程序。昨晚起，全过程地“全神贯注”地跟踪“惠更斯”探测器降落到土卫六表面的整个过程。一起执行任务的还有环太平洋地区的十几台25米口径射电望远镜“战友”，而它们位于荷兰的欧洲甚长基线干涉测量（VLBI）联合研究所将负责总指挥的任务。
按计划，“惠更斯”从北京时间昨天下午5时开始登陆土卫六的旅程。如果一切顺利，“惠更斯”首先将到达土卫六的大气层边缘，从打开降落伞那一刻起，它将在接下来的4个半小时里完成从着陆到采集数据的全部工作。其随身携带的信号发生器就将开始向地球发送无线电信号。然而这中间隔着35亿公里的路，科学家们至少得等上70分钟才能收到信号，而且，“惠更斯”传回的信号较弱。因此地球上所有观测站“看”到的将都是70分钟前的情况。
由中、美、澳、日等国的大型射电望远镜“串联”而成的全球观测网，能否精确记录它的轨迹，还是一个悬念。大约一周后，位于荷兰的欧洲VLBI联合研究所将对各国记录的数据分析汇总后，才会得出结果。
记者了解到，其实，观测“惠更斯”登陆土卫六的过程，并不像人们想的那么神秘。射电望远镜并不是真的能看见“惠更斯”或土卫六，而是接收它们发出的无线电信号，然后记录在硬盘上，最后传输给位于荷兰的数据处理中心，供该中心的科学家作进一步分析。
射电望远镜与光学望远镜不同，既没有高高竖起的镜筒，也没有物镜和目镜，它有的是接收“天籁之音”的天线。这种声音人耳其实并不能听到，因为无线电信号是一种微波，只能通过机器记录在案。
“着陆”———惊心动魄的137分钟
半年前，“卡西尼”号飞船“勇敢”地选择从两条土星环之间的缝隙中高难度地穿越，才得以成功降落到土星表面。而今，它的子探测器“惠更斯”，也要经历这充满风险的最后一降。这一回，最大的悬念是，它将着陆在怎样的地表上、会不会摔坏，这将直接决定它能否圆满完成全部探测任务。
北京时间1月14日下午5时03分，锥形的“惠更斯”探测器在“泰坦”引力的作用下，进入土卫六浓密的大气层。整个的降落过程将地球天文科学家们的心揪到了嗓子眼。“惠更斯”先后打开了三个降落伞，借助降落伞，均匀地进行减速。与此同时，将收集到有关“泰坦”大气组成的数据发送给正在环绕飞行的“卡西尼”号太空船。经过这两个半小时惊险之旅，它最终顺利抵达土卫六表面。
惊心动魄的137分钟，这与地球科学家们最初预计它对土卫六大气的研究将持续153分钟非常相近，也正是需要这些时间它才能穿越土卫六大气。
登陆后，“惠更斯”的所有仪器设备都将开始工作，分析土卫六的大气成分和研究土卫六表面，并将这些数据直接传输到“卡西尼”号飞船上。而围绕土星运行的“卡西尼”号也将调整姿势，将天线对准地球，将这些宝贵的数据传回美国航天航空局的深空监测网。这些数据以光速用了80分钟才传回地球。
此前科学专家曾做过最坏的打算：由于卡西尼计划是人类有史以来投资最多、期望最高的探索地外生命计划，惠更斯探测器在最后关头的失败将极大挫伤人类探索宇宙、寻找地外生命的热情。美欧等国执行此类计划的任务拨款无疑将大大受到影响，很多正在酝酿中的太空探索计划可能胎死腹中。
但是，在“惠更斯”英勇闯入“泰坦”大气层137分钟之后，科学家们悬着的心终于落了下来。“惠更斯”成功着陆了，它灵巧的一个翻身落在了“泰坦”赤道附近区域的冰冻表面上。“幸存”的“惠更斯”成为了目前在外星成功着陆的最远的人造探测器。
“泰坦”的大气层在“惠更斯”进入时有什么样的化学反应？是什么物质充满了泰坦的大气层？“泰坦”上有海洋吗？
美丽的“草帽檐”———土星环到底是怎么形成的？“泰坦”是否有外星生命？据了解，“惠更斯”在着陆后只能持续三分钟的生命。而它表面的科学工具包将充分利用这三分钟的宝贵时间尽量收集更多土卫六的表面信息，并且更加精确地对以上的这些问题进行剖析。
最近一个月，是未来20年中观赏土星最佳时机
同样在昨天夜里，太阳系中最具艺术魅力、另一部以土星为主角的“大片”献演——土星冲日：运行周期为29.5年、位于地球轨道之外的大行星土星将和地球、太阳运行到同一条直线上（地球正好处于大行星和太阳之间），从地球上土星会被太阳光完全照亮，焕发出比平时明亮许多的“神采”。类似于此种天文现象就叫做“冲日”。
记者了解到，今年，率先“冲日”的是美丽的土星。土星冲日现象每隔378天出现一次。
据严家荣介绍，在太阳系五大行星中，土星距地球最远、亮度最暗，平常最不易观测。但今年1月中旬，土星的亮度却是未来20年中最亮的一次。土星的光环很宽但很薄，它常以不同的角度朝向我们，当它侧面对着地球时，地球上的人们则看不到光环，只有当它面向我们以较大角度展开时，才能把光环看得最清楚。
今年的土星冲日与往年不同，因为土星那美丽的光环正像孔雀开屏似地向着观测者展开。过了今年土星光环就会逐渐收缩，未来很长一段时间即使冲日其光环也难以看清，一直要等到20多年以后，土星才能像今年冲日一样“迷人”。
最近这两天，土星就“住”在双子座附近，日落时从东方升起，与双子座的两颗亮星———北河二、北河三几乎排成一条直线，非常惹人注目。每每“冲日”前后———即晚间8时至10时，总是行星最明亮的时分，土星目前的亮度达到－0.4等（等级越低，亮度越高），整夜用肉眼清晰可见，宛若一颗璀璨夺目的黄白色宝石。此时观赏时间不是太晚，而且土星也高悬空中。在南京即使地处高楼耸立的繁华商业中心，市民也能用肉眼清晰看到土星的“身影”。
若是您有30倍以上的小型天文望远镜，又能找到一片没有亮光干扰的天空，建议你把焦点对准色彩斑斓的土星环，望远镜放大倍数越大光环看得越清楚。
专家预测说，最近一个月内都将是今后20年中观赏土星的最佳时机，不容错过。天文学家还介绍了找到土星的一种观测办法：天色渐暗，远望东方。你会看到天空中，有四颗星星围成四方的形状，其中三颗较亮的还排成了一条直线。此时，请你不要激动！因为，那其中没有土星，它只是猎户星座。然后，请将视线下移两手掌宽，偏左处，你就会发现一颗闪闪发光的星星，那就是我们要观测的主角———土星。
中国嫦娥探月将按计划进行
星空浩渺，宇宙无边。据李广宇介绍，虽然中国深空探测的技术仍在“起步”阶段，但登月计划的第一步“嫦娥探月”计划正在按照计划按部就班地进行之中。“勇气”号和“机遇”号火星车登陆火星只发现有水的证据，但这次的“惠更斯”之行很有可能找到更多生命线索。
但愿昨天人类的这一次首度与土星的“亲密接触”，能给国人以启发，并终将引领我国更多“神舟六号”、“神舟七号”走向更远的太空。
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