沙際云

“人類不是永遠(yuǎn)住在地球上的，為了尋找光明和空間，漸漸地就會飛出大氣的外層，最后征服整個太陽系”。這是蘇聯(lián)星際航行學(xué)的創(chuàng)始人喬爾可夫斯基墓碑上刻著的幾句話。

蘇聯(lián)科學(xué)家遵循這條道路前進(jìn)，于一九五七年十月四日發(fā)射了第一個人造地球衛(wèi)星。一九五九年一月二日——人類將永遠(yuǎn)紀(jì)念這個日子——發(fā)射了第一只宇宙火箭——人造行星。這標(biāo)志著人類已進(jìn)入星際航行的新紀(jì)元了。

太陽系有多么大？

作為星際航行時代的人，讓我們先來熟悉一下我們的太陽系吧！

大家都知道我們居住的地球是在不斷地圍繞太陽而運(yùn)動著的。同時圍繞太陽而運(yùn)動的還有許許多多的星球，這些叫做“行星”。我們已知有九大行星；即水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星，它們各以不同的軌道圍繞太陽運(yùn)動，有些行星還各有更小的星球圍繞著它們旋轉(zhuǎn)，這些小星球稱做“衛(wèi)星”。如月亮就是我們地球的衛(wèi)星?，F(xiàn)在已知地球有一個、火星有二個、木星有十一個、土星有九個、天王星有五個及海王星有二個衛(wèi)星。另外還有一大群小行星也在以不同的軌道繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)。以上圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)的九大行星和卅個衛(wèi)星以及為數(shù)約有四萬的小行星連同太陽本身，總稱為“太陽系”。在蘇聯(lián)成功的發(fā)射了一個宇宙火箭后，我們太陽系的大家庭中就增多了一個新成員。(圖一)

圖1太陽系之一角，火星與木星軌道之間是大批小行星。

太陽系有多么大？很難給人們一個正確的大小概念。實際上太陽系是一個大得不可思議的空間，簡直無法繪出一個正確的可作比較的星圖。我們先不妨將天文學(xué)家已測量出來的各行星和太陽間的距離及各行星的大小列如下表：

圖2在望遠(yuǎn)鏡中看到的月球表面的一部分

若要將太陽系按比例縮小，假定最小的水星直徑為一毫米，則太陽就有289毫米，兩者相距有11560毫米，約十公尺多。而我們地球大小還不到3毫米，應(yīng)置于距太陽卅公尺處。如此我們太陽系最遠(yuǎn)的冥王星就應(yīng)置于距太陽一公里遠(yuǎn)處，這個太陽系圖多么大，只有飛機(jī)場才放得下。

行星上的物理狀態(tài)

蘇聯(lián)成功地發(fā)射了宇宙火箭，宇宙的大門已被打開，人類拜訪月球及其它行星的時間已指日可待了?，F(xiàn)在我們對這些星球上的環(huán)境感興趣是很自然的事。

對于各行星上的物理狀態(tài)，科學(xué)家已知道得相當(dāng)詳細(xì)，對在望遠(yuǎn)鏡中看來近在咫尺的月亮知道得最清楚(圖二)。不過它總是以一面對著我們，所以另一面的情況就不得而知了。我們知道月亮上沒有水，沒有大氣也沒有生物，據(jù)測白天溫度可達(dá)135℃而晚上卻冷到負(fù)160℃，因為離我們最近，所以它必是人類在遠(yuǎn)征其它行星的頭一個星際基地，科學(xué)家們預(yù)言；二三年后人們將在月亮上設(shè)立科學(xué)站，因為沒有大氣的妨礙，可以更好的觀察其它的天文現(xiàn)象，同時又是理想的真空實驗室。將來還要在月亮上建立工廠、心臟病療養(yǎng)院等，它將成為人類幸福的空中花園。

圖3(上)火星

(下)土星和它美麗的光環(huán)

我們的鄰居火星，比地球小些，它有兩個衛(wèi)星，它沒有海洋，但有比地球稀薄的大氣，其中90%為氮氣，及少許氧氣，氣溫與地球差不多，夏天可達(dá)30℃，有季節(jié)的變化，關(guān)于火星上有無生物之謎及有關(guān)“火星運(yùn)河”的爭論，要等宇宙飛船飛到火星上去考查之后才見分曉。

另一鄰居——金星的大小與地球差不多。它對人們說來真是個謎，終年被一層很厚的富有二氧化碳的云霧包圍著，所以就是在望遠(yuǎn)鏡中人們也從未見過被云霧包圍著的金星的真面目。它距太陽比地球近些，所以溫度可能要比地球上高些，向陽的一面約有100℃而背陽的一面約有－25℃，對生物的生存是有利的條件，但大氣中一直沒有發(fā)現(xiàn)對生物生存不可缺少的氧氣。

水星是太陽系中最小的行星，距太陽最近，它總是以一面對著太陽，因此向陽的一面溫度很高，連鉛都能熔化，但背陽的一面，則從未見過太陽，所以就成為太陽系中最冷的地方了。溫度低到－264℃。

最大的行星是木星，它有十一個衛(wèi)星，溫度只有－140℃，外面有一層大氣，發(fā)現(xiàn)其中氨和沼氣很多，它的平均密度只有1.4，比水稍重一點。所以我們對它不感興趣。

再向外面去是土星，它有九個衛(wèi)星和一個美麗的光環(huán)，因遠(yuǎn)離太陽所以溫度只有－153℃，密度為0.71，比水還輕。還有天王星和海王星，它們的溫度都很低，只有－184℃和－201℃，密度只有1.27和1.58，它們都處在極厚的一層甲烷與氨組成的大氣底層。

最后還有一個太陽系最外面的冥王星，它在1930年才被發(fā)現(xiàn)，因距我們太遠(yuǎn)，我們一直對它知道得不多，溫度約在－211℃以下，密度與地球差不多。

看到了這些行星上的物理條件，月球，火星和金星，將是人類星際探險的首要目標(biāo)，而對其它的行星，不是太熱就是太冷或是密度太小，到這些行星上去技術(shù)上還有困難。

銀河系和河外星系

現(xiàn)在我們再談?wù)勌栂狄酝獾挠钪妗?/p>

圖4(左)銀河系的正面，圖心左邊的一個小“圓”圈代表我們太陽系。

(右)銀河系之側(cè)面。

圖5這是距我們最近的一個河外星系(100萬光年)

在太陽系外面還有許多星，也就是晚上所見到的星了，它們絕大部分是恒星，距離我們都非常遠(yuǎn)。根據(jù)天文學(xué)家測量，離我們最近的一個恒星是半人馬座的比鄰星，相距有43萬億公里，宇宙間速度最快的光是每秒卅萬公里，若從太陽到那里也需要四年四個月之久，天文學(xué)家以光一年所經(jīng)過的距離叫1光年即十萬億公里，那么半人馬座的比鄰星距我們就有4.3光年，再遠(yuǎn)一些是天狼星有8.6光年，牛郎星有15.7光年，織女星有27光年，還有距我們有幾百幾千光年的星呢！當(dāng)然各恒星間的距離也非常之遠(yuǎn)。天上那么多的星，距離又是那么遠(yuǎn)，但它們不是完全獨立而彼此不相關(guān)的，它們組成一個偉大的集體，即是我們所常聽說到的“銀河系”。銀河系是由約一千億個恒星組成的，我們的太陽系是其中的很不顯著的一個。稍近的恒星我們還能用望遠(yuǎn)鏡看清楚，稍遠(yuǎn)的就在望遠(yuǎn)鏡中也看不清了，看起來自成一群，我們稱它們?yōu)椤笆枭⑿菆F(tuán)”。根據(jù)觀察，這些“疏散星團(tuán)”與各個恒星及我們太陽系的分布有如一扁平的“月餅”，中間厚，邊上薄，從銀河系的一端到最遠(yuǎn)的另一端有十萬光年的距離哩！整個銀河系都在繞其重心旋轉(zhuǎn)，我們的太陽系正處在距銀河系中心三萬光年處，以每秒250公里在旋轉(zhuǎn)。

但是不要以為銀河系已包括天上所有的星了。在銀河系幾十萬光年的距離以外還發(fā)現(xiàn)了數(shù)以百萬計的“銀河系”，我們稱為“河外星系”?，F(xiàn)代的望遠(yuǎn)鏡能夠拍攝到距我們廿億光年處的河外星系。這數(shù)百萬個河外星系和我們的銀河系僅是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所能觀察到的“總星系”。它遠(yuǎn)不是宇宙的全部。隨著科學(xué)的發(fā)展，人類的眼界也在日益擴(kuò)大，我們將無限地認(rèn)識宇宙。

(下)土星和它美麗的光環(huán)

恒星世界間的距離是如此的遙遠(yuǎn)，想飛到最近的恒星上去，以光速飛行也需4.3年。因此到恒星去旅行現(xiàn)在說起來還是幻想，將來發(fā)展了核子能發(fā)動機(jī)及應(yīng)用光子火箭以及更新的宇宙飛行器后，才有可能征服宇宙間天文數(shù)字的空間。

人類未來的邊疆

人類古老的星際飛行的幻想現(xiàn)在正在實現(xiàn)?？吹搅艘陨系囊恍┛茖W(xué)的計算與測量的結(jié)果可能又會產(chǎn)生失望情緒一星球上的條件是如此對人不利及星際空間是如此的遙遠(yuǎn)。但不要忘記人類已掌握了強(qiáng)大的技術(shù)力量敢向惡劣的環(huán)境挑戰(zhàn)，利用無窮無盡的核子能來改造星球的狀態(tài)以適應(yīng)人類的需要，甚至改變它們運(yùn)動的軌道。我們樂觀地估計星際交通的實現(xiàn)只不過是十年以內(nèi)的事。不久的將來月亮火星和金星決不再是寒夜的孤星，到月宮去并不比從蘭州乘快車到北京需要更多的時間。飛到火星金星去一次，也只需一二個月，并不顯得比洲際旅行更費(fèi)時日。這些都是人類未來的邊疆。