五十年來太陽系探測器發回的最壯觀照片

有些人抱怨探險時代已經結束。但過去五十年，我們已經把在太陽系進行更遠、更廣泛的探測作為我們的使命，把機器人探測器發送到我們能夠發現的每個角落。

過去半世紀一直是一個黃金時代。自從水手2在1962年成功地飛越金星以來，美國國家航空航天局和其他的航天機構已經把宇宙飛船發送到太陽系每個行星，甚至把幾個宇宙飛船發送到小行星和彗星上。為了紀念這50周年，美國國家航空航天局的歷史辦公室在10月25日、26日舉辦一個專門的研討會來回顧這一時代完成重要的里程碑。

在行星探索中，有一個明顯的不均衡。某些受歡迎的行星——*cough*金星和火星——*cough*，已經發射很多宇宙飛船到它們那裡，不過，其他行星就沒有那麼多。事實上，太陽系的所有行星仍然留有很多謎，而我們總是使用更健壯的機器人探索其他的世界。

雖然美國國家航空航天局的裁員已減少了天文學家對未來任務的期待，但在我們太陽系會仍然有有驚人的成就。在這裡，我們看一看過去五十年的行星探測的所拍的最好圖像，期待在下一個五十年看到發生的事情。

上圖：

水星

水星是探測最少的內行星，只有兩個探測器被發送到太陽系最小的世界。1974年，美國國家航空航天局發射水手10到水星。這使得近距離飛越水星，拍了數以千計的照片，難給水星一半的表面繪了地圖。該探測器在繞太陽擺動後，再次飛越水星，然後伯最後一次飛越。總共拍了28，000張照片，給水星大約45%的表面會了地圖。

信使號——水星表面、太空環境、地球化學和則繪飛船——在2011年到達這顆微小的行星，成為第一顆這樣做的人造物體。該探測器的主要任務是創建水星的完整地圖，確定其磁場的性質，找出在水星兩極看到明亮的沉積物是否是水冰。

圖片：使用加強色的水星卡洛里斯盆地，顯示水星表面的不同材料。該圖片由美國國家航空航天局的「信使號」宇宙飛船拍攝。

金星

金星是最靠近地球的行星，其一直是太空時代大部分時間的一個重要目標。直到幾十年的探測後，科學家才認識到，金星破碎大氣和使鉛沸騰的表面溫度，使其不是很理想的候選目標，然後大多數探測任務才再聚焦到火星。

一談到探測金星任務減少的，就必須對前蘇聯給予稱讚。第一次嘗試進行星際任務的是1961年的前蘇聯金星1，儘管探測器由於過熱而失敗了。金星4是第一個在1967年從另一個行星大氣中發回測量數值的機器人。1970年，金星6成為第一個成功地在另一個行星著落的探測器，發送一個非常弱的信號23分種後，在475。C（幾乎900。F）溫度中燒毀。

1975年，金星9號探測器發回一個令人難以置信的180度的金星表面全景圖；金星13探測器在1981年使用彩色圖像平了這個成就。可能最令人敬畏的任務是織女1和織女2。1985年，這兩個騰空的探測器穿越金星大氣層，每個旅行超過7000英里，而且提供了有關風速和大氣成份的重要資料。最妙的是，兩個探測器也順哈雷彗星的道路飛到金星。

這並不意味著美國沒有擁有好的探測任務。1962年，美國的水手2是第一個成功地飛越另一個星球的探測器。隨後的六十年代和七十年代的幾次水手探測器的發射，特別是水手5、水手6探測器。它們不僅測量了其大氣的雲高，而且也測量了金星極弱的磁場。美國麥哲倫探測器在1990年到達金星，歐洲金星快車探測器在2006年到達金星。這兩個探測器都是非常成功的探測器。每個利用雷達描繪了金星的表面地圖，而且測量了金星的溫度和大氣變化情況。

圖片:1）麥哲倫航天器拍攝的金星強大的阿芙羅狄蒂高地，這是在金星表面具有大陸一樣的特徵的高地。NASA/JPL/USGS 2）金星13探測器拍攝的金星表面彩色圖片。

月球

月球是行星探測計劃的試驗場。因其與地球距離那麼近，這樣在探測我們小的月球同伴後，可以更易和更便宜地進行探測。在預備阿波羅載人登月任務中，為了為人類登月鋪平道路，美國國家航空航天局發送許多機器人飛過月球和繞軌旅行，然後著落月球。

在這些探測器中，最主要的探測器是二十世紀六十年代發射的「徘徊者號「和」勘測者號」。「徘徊者號」航天器故意迫降月球表面以提供高分辯率的圖像。「勘測者號」是一系列七個探測器，其目標是證明在月球著落的能力，為阿波羅航天員準備道路。

在同樣時代，前蘇聯的盧娜探測火箭和月球車計劃做過類似的飛越、著陸、月球表面行走，甚至從月球取樣本返回地球。盧娜探測火箭1是第一個在1959年飛越，到達月球附近任何地方的探測器。 接著是幾個月球第一：包括第一個月球人造物體；第一幅月球背面圖像和第一軟著落。月球車1是兩個成功的在月球行走的月球車之一，其是無人但由地球工程師駕駛的。它探測的月球表面。

在近代，歐洲、日本、印度和中國的航天機構已成功把探測器送到月球。目前美國有月球表面測繪偵察衛星和重力探測雙聖杯飛船球繞月球。

圖片：一幅從月球勘測衛星拍攝的圖片以前所未有的細節顯示月球背面。美國國家航空航天局/戈達德宇航中心/亞利桑那州立大學

火星

火星是在排我們地球之後，太陽系中探測最多的行星。因為它是第二個最靠近地球的行星，其相對容易到達，每隔兩年就出現發射機會，而且火星也沒有金星那麼可怕、破碎的表面狀況。這使火星具有相對良性的工作環境。當然，由於火星缺乏大氣，這就意味著在火星著落要比在金星著落複雜得多,而且失敗要多於成功。目前，我們缺乏技術讓人類在火星著落。

儘管前蘇聯在二十世紀六十、七十年代向火星發射了很多飛船，但最成功的探測任務來自美國。1965年，水手9提供了第一幅另一個行星的特寫圖像。水手9是第一個進入另一個行星軌道的飛船（在1974年進入），以微弱的優勢擊敗兩名俄羅斯探測器火星2、火星3。這些探測計劃發回了有關這顆紅色星球的重要資料。水手9探測器拍了7，000多張火星表面圖像。

大多數前蘇聯的探測器在到達火星表面之前就墜毀了，只有海盜1、海盜2到達目的地，在1976年第一次成功地在火星著落。這些探測器拍攝了許多漂亮的照片，觀察到火星季節的展開，分析了土壤化學，甚至對生命作了基本的探索。這些探測器為美國國家航空航天局一系列成功發射的探測器——火星探路者、火星勇氣號、火星機遇者和最近發射的「好奇號」鋪平了道路。

與此同時，美國也主宰了火星周圍的太空。1997年，火星環球探測器進入圍繞這顆紅色行星來研究火星的大氣、表面和內部。在它結束使命時，火星環球探測器成功地發回很多資料，其發回的資料比以前探測器發回的資料總和還要多。宇宙飛船的儀器探測支持了這樣觀點：火星過去曾是有水的行星，擁有湖泊、河流，可能有海洋。目前在火星周圍軌道運行的探測器有美國國家航空航天局2001年發射的火星奧德賽號飛船、拍攝令人驚訝的照片的火星星勘測衛星和歐洲火星快車。

未來的美國宇航局火星探測任務包括研究大氣的MAVEN和最近選定的InSight探測器，其將研究火星內部。此外，歐洲航天局預計在十年內發射一輛火星車，而印度計劃在2013年發射一個探測器。對於大多數行星科學家來說，一個至今沒有實現的夢想是火星取樣返回計劃。這會把火星表面的土壤帶回地球，在實驗室進行詳細研究。這樣一個任務將是極其昂貴和複雜的。

照片：1）在美國國家航空航天局的火星偵察衛器上的HiRiSE照相機拍攝了在水手峽谷岩層這難以置信的照片，這是大峽谷的火星版本。美國航天局/噴氣推進實驗室加州理工學院/亞利桑那州大學

2）2006年由火星勇氣號拍攝的火星日出。美國航天局/噴氣推進實驗室/德克薩斯A&M /康奈爾大學

木星

第一訪問木星的人造飛船是1973年的先驅者10號，接著13個月後的是先嫗者11號。這些探測器拍了我們太陽系最大行星的特寫照片。由星際旅行者1號和2號進行的大旅行是在1979年飛越木星，拍攝了巨大行星和其令人吃驚衛星的戲劇性照片。

儘管木星不是他們的最終目的地，尤利西斯號探測器和卡西尼號太空船分別在1992年和2000年飛越木星，緊隨其後的是「新視野」號的探測任務，其在去冥王星時，在2006年到2007年研究了木星。

最以木星為中心的探測任務是伽利略號探測器，在1995年進入環繞態巨行星軌道，並且研究木星七年時間。除了發回有關木星及其衛星系統最詳細的數據外，伽里略在1994年給天文學家最佳觀測蘇梅克-列維彗星撞地球。伽利略號還拍下探測木星大氣至。這可以收集一小時天氣數據。

另一個專用的木星衛星「朱諾號」在2011年發射，它將在2016年到達木星，研究木星的磁力場和重力場。很多科學家都渴望把探測器發送到木星有趣的衛量，特別是歐羅巴衛星， 其可能存在外星生命。但到木星的距離，還有圍繞其的極端輻射環境增加了這樣探測任務的成本，這是目前任何太空結構無法支付得起。

照片：1）1973年由第一個訪問我們太陽系最大行星的探測器「先驅10號」拍攝的接近和退出木星的大概圖像。美國國家航空航天局 2）由旅行者1號宇宙飛船拍攝的木星衛星Io的火山活動圖片。美國航天局/噴氣推進實驗室

土星

1979年先驅者11號訪問土星，但只拍攝這個環形巨星的低分辯率的照片。更加壯觀的圖像得等到1980、1981年孿生旅行者1號和2號飛越土星時拍攝的。這大大地擴展了科學家對土星的理解。

極像伽利略和木星一樣，土星已經有了使用卡西尼號進行的專門研究。卡西尼號探測器自2004年以來一直環繞土星搖擺。它提供了一些最令人嘆為觀止、這種易上鏡頭的美的

圖像。它已經研究了土星精心環系統以及一系列的衛星。在2005年，歐洲惠更斯號探測器漂浮而下到土星巨形衛星泰坦，記錄了有關其大氣和覆蓋其表面的奇怪碳氫湖的令人難以置信的數據。惠更斯號探測器已經是唯一曾經成功著落在太陽系外的探測器。

天文學家們希望進一步探索土星的系統，特別是怪異的潮濕世界「泰坦」，以及在土衛二出人意料、但卻令人驚異的間歇泉。

照片：1）美國宇航局的卡西尼號飛船拍攝土星上一個巨大的風暴在抬頭。美國航天局/噴氣推進實驗室加州理工學院/空間科學研究所 2）當惠更斯號探測器著落時，發現在土星衛星泰坦乾燥盆地上光滑的岩石。歐洲航天局 /美國航天局/噴氣推進實驗室/亞利桑那大學

天王星和海王星

到目前為止，唯一前往偏僻天王星和海王星的飛船是旅行者2號，分別在1986年、1989年飛越每顆行星。旅行者2號研究了兩顆行星的大氣、環系統和很多衛星，並在其旅行期間，發現了新的衛星。科學家海王星的衛星「崔頓」有難以置信的、噴發氮氣的間歇泉。

美國科學家在接下來的十年里,他們為了要進行行星探測任務，把一顆專門研究天王星的衛星列為第三選擇，但美國國家航空航天局的預算裁減使得這樣一個承諾無法實現。儘管美國宇航局沒有計劃發射海王星的探測器，但據推測，如果它從未離開地面，探測海王星的任務也會無法實現。

照片： 1） 旅行者2號飛越天王星揭示一個平坦世界。 美國宇航局

2）1989年旅行者2號拍攝到的海王星的大黑點。 美國宇航局

冥王星

沒有宇宙飛船曾經去過遙遠的外柯伊伯帶，在冥王星和其他矮行星著落。美國國家航空航天局的「新地平線號深空遠程探測器」試圖糾正這種情況，目前在飛向那個微小的冰凍世界。新地平線號深空遠程探測器在2015年會飛越冥王星和其很多衛星，然後可能飛向其他柯伊伯物體。

圖片：哈勃望遠鏡觀察到的冥王星及其衛星。 美國宇航局

彗星和小行星

小行星和彗星是來自早期太陽系的殘餘物，因此它們可以提供有關我們起源的重要資料。

彗星是居住太陽系外層的骯髒冰球，定期向內飛向可以研究它們的地方。小行星是漂浮在星際間的像土豆形狀的岩石性的物體。

儘管國際彗星探險家沒攜帶任何相機，但在1985年其飛過了賈可比尼秦諾彗星的慧尾。1986年哈雷慧星造訪太陽系內部帶來了一些探測任務，以便偵察冰凍的物體。最成功的是歐洲喬托探測器拍攝了慧星核的照片。最近，美國國家航空航天局的「星塵」和深度撞擊探測任務已經從慧星取回樣品，並向一顆慧星發射一顆子彈，以看看會發生什麼情況。ESA

的羅塞塔探測任務會是第一個試圖繞慧星運行，並且降落在其表面的探測器，允許在2014年進行詳細研究。

第一個專門探測小行星的任務是「近地小行星約會」外太空探測器。它環繞小行星433 （厄洛斯），並在2001年在其表面著落。日本隼鳥號探測器是唯一從小行星表面取回樣品的探測器。美國國家航空航天局的「黎明號」探測器最近離開環繞巨大的小行星灶神星軌道，在飛向太陽系最大的小行星穀神星。未來的取樣返回的探測任務包括日本的隼鳥號2探測器和美國奧西里斯-雷克斯探測器 。

照片：1）美國宇航局深度撞擊-EPOXI探測器看見的哈雷2號彗星噴發的冰和雪。美國航天局/噴氣推進實驗室加州理工學院/ UMD格式

2）日本的隼鳥號探測器靠近「糸川（Itokawa）」小行星，其的陰影在該小行星表面可看作為一個小十字架。ISAS/JAXA