□ 張 博

NASM里的宇宙空間珍寶
——國家廣場(chǎng)館（下）

□ 張 博

美國國家航空航天博物館（National Air and Space Museum，簡稱NASM）里的“在地球之外”展廳疑似臨時(shí)布展，內(nèi)容不是很豐富。圖1和圖2分別是太空行走使用的宇航服和交互式航天控制體驗(yàn)臺(tái)。

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在月球探測(cè)器展廳，展示有阿波羅登月艙以及若干無人月球探測(cè)器。中央陳列品展示的是阿波羅登月場(chǎng)景（圖3），其中的登月艙如假包換，是當(dāng)年為阿波羅計(jì)劃建造的第二架登月艙。原本美國宇航局（NASA）打算用前兩架登月艙在近地軌道測(cè)試艙體分離、會(huì)合等關(guān)鍵技術(shù)，不過由于第一架的測(cè)試非常成功，第二架就留存了下來。圖4展示了登月宇航服的十余層材質(zhì)詳解。

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在登月場(chǎng)景四周環(huán)繞著無人月球探測(cè)器。第一次拍下了月表細(xì)節(jié)照片的徘徊者7號(hào)，也是徘徊者系列第一架成功的探測(cè)器（圖5）。圖6中是月球軌道飛行器，在阿波羅登月之前，共有5架這樣的探測(cè)器拍攝了95%的月面，幫助任務(wù)管理者挑選阿波羅的著陸點(diǎn)。而圖7中的探測(cè)者號(hào)，任務(wù)是測(cè)試月面軟著陸技術(shù)以及尋找阿波羅可能的登陸點(diǎn)。圖8是克萊門汀號(hào)，它的主要任務(wù)是測(cè)試一系列輕型傳感器技術(shù)，其對(duì)月球的觀測(cè)表明，月球極區(qū)的環(huán)形山內(nèi)存在大量水冰成分。

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由于登月艙以及指令艙已經(jīng)在其他展廳露過面了，阿波羅登月展廳的重點(diǎn)之一是土星5號(hào)火箭。當(dāng)然，土星5號(hào)本體相當(dāng)龐大，展廳內(nèi)是容納不下的，這里只有火箭的F-1引擎（圖9），但也已經(jīng)是蔚為壯觀了。圖10是后期登月任務(wù)使用的月球車（從阿波羅15號(hào)開始啟用），它可以持續(xù)工作3天有余，大大拓展了宇航員的活動(dòng)范圍。

展廳內(nèi)還見縫插針一般地展示了大量阿波羅飛船的組件，包括燃料電池、放射性同位素電機(jī)、登月艙引擎、指令艙艙門、導(dǎo)航系統(tǒng)和控制臺(tái)等，并介紹了宇航員所用到的工具，甚至還有從卡納維拉爾角運(yùn)載火箭組裝大樓向發(fā)射臺(tái)運(yùn)送土星5號(hào)火箭的專用路軌片段以及飛船回收時(shí)用到的直升機(jī)索具，可謂是全方位覆蓋。

圖11中的這件西裝馬甲算是早年美國航天計(jì)劃的小花絮。當(dāng)年的任務(wù)指揮官尤金?克蘭茲（Eugene Kranz）從雙子9號(hào)一直到阿波羅17號(hào)，每次指揮新的太空任務(wù)時(shí)，都會(huì)換上一件妻子親手縫制的全新馬甲，這已經(jīng)成了他的招牌著裝。展出的馬甲是他在指揮阿波羅13號(hào)飛船死里逃生期間穿的，因?yàn)楹髞淼摹栋⒉_13號(hào)》影片大賣，馬甲的知名度也跟著水漲船高。圖12是五花八門的太空食品，從牛排到可樂到糖果無所不包，其中還有為1981年第一次航天飛機(jī)任務(wù)準(zhǔn)備的脫水水果與腰果。

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在行星探測(cè)展廳，內(nèi)容以太陽系空間探測(cè)器為主，陳列了不少探測(cè)器用過的儀器，如阿波羅計(jì)劃使用的巖石樣本采集箱、勘探者3號(hào)的照相機(jī)、海盜號(hào)的氣相色譜儀以及旅行者號(hào)的散熱器等。里面也有一些歷史文物，比如發(fā)現(xiàn)冥王星時(shí)使用的底片（圖13左）以及宣告發(fā)現(xiàn)海王星光環(huán)的原始電報(bào)（圖13右）。這個(gè)展廳內(nèi)的布局以行星為主線，每顆行星都設(shè)有單獨(dú)的展區(qū)，分別介紹前往相應(yīng)星球的任務(wù)，還懸掛著造訪這里的探測(cè)器模型，比如圖14是水星展區(qū)的。當(dāng)然，火星探測(cè)也是重頭戲，比如2003年發(fā)射的火星車勇氣號(hào)和機(jī)遇號(hào)（圖15）。由于它們的長壽，使得人們對(duì)火星的認(rèn)識(shí)在持續(xù)增加，對(duì)火星過往流水以及氣候的了解也進(jìn)一步加深。比較有意思的是火星時(shí)間手表。火星日長度與地球日接近但略有差別，為了方便火星探測(cè)任務(wù)的參與者安排時(shí)間，故而專門開發(fā)了這種手表，日長以火星為準(zhǔn)（圖16）。

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宇宙探索展廳應(yīng)該算是博物館帶給本人最大的驚喜。如果喜好天文的話，在此廳定能大飽眼福。

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展廳入口處展示了一些古董天文儀器，包括古星盤、古天球儀以及古象限儀，還有伽利略和牛頓制作的第一架折射和反射式望遠(yuǎn)鏡的復(fù)制品，外加渾儀觀測(cè)者的場(chǎng)景，算是望遠(yuǎn)鏡時(shí)代開始之前的回顧。第一件重頭展品是威廉?赫歇爾建造并在1783年啟用的20英尺反射鏡，不過展出的鏡筒是1820年修復(fù)的結(jié)果。赫歇爾一生造鏡無數(shù)，這架也并非最大，不過卻一直是他的最愛之一。圖18是又一樣重磅展品，威爾遜山天文臺(tái)100英寸胡克望遠(yuǎn)鏡的老焦點(diǎn)觀測(cè)籠，愛德溫?哈勃當(dāng)年正是使用這一設(shè)備確認(rèn)了旋渦“星云”的本質(zhì)是河外星系。

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宇宙線的探測(cè)是現(xiàn)在天體物理的熱門話題，宇宙線成了繼可見光之后天體探測(cè)的又一手段，可以為我們揭示出一些最為極端的活動(dòng)過程。這一切都要追溯到奧地利人維克托?赫斯（Victor Hess）在100年前第一次發(fā)現(xiàn)宇宙線。圖19就是展廳內(nèi)陳列的當(dāng)時(shí)使用的探測(cè)器。

探測(cè)宇宙的另一種媒介是中微子，它質(zhì)量幾乎為0且不帶電，傳播過程中不會(huì)受磁場(chǎng)干擾，可以反映中微子源的方位，且與大量物理過程相關(guān)，宇宙中微子探測(cè)近年來也是方興未艾。圖20展示了中微子研究的先驅(qū)之一——神岡水中微子探測(cè)器用過的光電倍增管。2002年，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了中微子天文學(xué)與X射線天文學(xué)兩個(gè)項(xiàng)目。神岡算是前者的代表，而這架1965年制成的掠射式X射線望遠(yuǎn)鏡（圖21）則可以看作是X射線天文學(xué)的先驅(qū)儀器，它曾搭乘空蜂火箭（Aerobee）升空。

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彭齊亞斯和威爾遜使用過的捕鴿器（圖22）也算是宇宙微波背景輻射發(fā)現(xiàn)史上的一個(gè)插曲。由于二人并非天文學(xué)科班出身，只是工程師，起先他們沒有意識(shí)到角狀天線接收到的噪聲來自于宇宙深空，而是將其歸因?yàn)轼澴优判刮锏奈廴荆跃蛯?duì)天線做了徹底清理，將鴿子趕盡。由于之后噪聲還是存在，他們才意識(shí)到信號(hào)是來自宇宙空間的。

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圖23和圖24展示了探測(cè)到宇宙背景輻射各向異性的COBE衛(wèi)星搭載的兩臺(tái)儀器，這兩個(gè)展柜設(shè)計(jì)得非常好，頂面裝有鏡子，可以看到儀器上部的結(jié)構(gòu)。

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圖25是哈勃望遠(yuǎn)鏡的備份主鏡，除了沒有鍍膜，其余與發(fā)射升空的鏡面完全相同。出于減輕發(fā)射重量同時(shí)保證強(qiáng)度的考慮，鏡面采用了中空設(shè)計(jì)，前后兩片超低膨脹率玻璃之間夾著格狀的支撐結(jié)構(gòu)。

國家廣場(chǎng)館并非美國國家航空航天博物館的全部，要看更多展品，我們分館（注：史蒂文?烏德沃爾哈齊中心）見。

注：圖1～25均為作者拍攝。