“普罗米修斯”和“木星冰月亮”计划

    美国宇航局正在实施一项计划，该计划试图研制一种核动力，并把它装载在航天器上，以作为新一代航天器的动力装置，从而使下一代航天器能拥有充足的动力，可以到达更远的空间，并能大大缩短在航行期间所耗费的时间。这项计划被称为“普罗米修斯”计划。

　　2003年这项计划就已经开始，美国宇航局计划为“普罗米修斯”计划投入30亿美元科研经费，预计5年时间完成。其核心内容，就是研制一套全新的电力系统。它将会使未来的航天器的航行方式发生革命性的改变。这种航天器首先以较慢的速度飞离地球，然后通过相对较小的电力发动机持续不断的供电，逐渐提高飞行速度，最后可以以现有航天器三倍的速度在太阳系深空航行，可以轻易地到达太阳系的各个行星。

　　木星冰月亮

　　“普罗米修斯”计划产生的直接原因是美国宇航局的另一个计划——“木星冰月亮”计划。现在已经知道，木星有61颗卫星，但是在发展航天技术之前，人们只知道木星有4颗卫星，这4颗卫星是由伽利略用望远镜发现的，所以被称为伽利略卫星。这4颗卫星个头很大，距离木星很近。1979年，“旅行者一号”探测器飞经木星，它对木卫家族的探测使天文学家对这4颗卫星产生了浓厚的兴趣。

　　“旅行者一号”发现，木卫一跟其他卫星不一样，它的表面没有众多的环形山，但是却有活火山，它们猛烈地向外喷发着。但是，另外3颗卫星就大不一样了，它们的表面由冰构成，在它们的内部，可能含有液态水份，人们猜测在它们的内部有可能存在简单的生命，于是，它们在太阳系卫星家族中的地位被陡然提高，人们称它们为“木星冰月亮”。

　　1995年底，“伽利略”探测器也曾探测木卫家族，它对冰月亮的探测进一步表明，这三颗卫星的表面都含有冰层，多种迹象都显示，在它们的下面，包含着有盐水的海洋，这使科学家对它们的兴趣进一步提高。但是因为设计有限，“伽利略”探测器不能对它们展开进一步细致的研究，于是，一个新的探测计划开始浮出水面，这就是“木星冰月亮”计划。

　　“木星冰月亮”计划将要对这四颗卫星展开详尽的探测，要给这几颗卫星拍摄大量的照片，还要绘制这些卫星的地表图，并对环绕这些卫星周围的放射性环境、磁场等进行研究。它上面所包含的先进仪器有：新型太空雷达，磁力计，红外成像仪，高分辨率太空照相机，以及专门研究每颗卫星附近原子及尘埃的新型仪器等。此外，它还要释放着陆器，对卫星的表面和深层土壤进行研究分析。携带这么多的设备，使该艘太空船的总长度达到30米以上。

　　“木星冰月亮”需要“普罗米修斯”

　　长达30米的太空船是一个庞然大物，另外，这样一个庞然大物行动起来当然很不灵便，但是，探测任务却要求它行动灵活，因为它要在几个冰月亮之间来回穿梭。现有的航天技术还没有办法把它发射升空，也没有足够的能量让它随意更改自己的方向。今天的探测器还是广泛地使用化学燃料，它们的主要作用就是产生瞬间爆发力，把航天器送上太空。当这些航天器飞到太空的时候，要想飞往更远的目的地，只有使用行星借力式的轨道来运行，这样环绕太阳运行的轨道方式需要花费太多的时间。

　　还有一种方式，那就是电火箭助推方式。这种方法是利用阳光产生电能，再利用电能把惰性原子电离，然后产生推力。这种方式能量利用率很高，它比化学能量的使用效率高十倍。但是它有一个致命的弱点，那就是它所产生的推力是很有限的，不能推动大型航天器。
利用太阳能也只能提高探测仪器上的常规电力需求，它们还无法产生推动飞船前进的动力，另外，当探测器远离太阳的时候，太阳能也就失效了。航天技术已经发展四十多年了，进入新世纪，人类的航天技术取得了一个又一个值得骄傲的成就，但由于一直也没有找到合适的能量，航天器的速度丝毫也没有提高，这使科学家们感到无奈，于是他们想到了已经十分成熟的核技术。

　　当年第一颗原子弹爆炸的冲击波也激发了人们的创造力，人们首先把它用于战争，还把它设计成核电站，用来发电，更加普遍的用法是装载在航空母舰上，装载在潜艇上。核技术经过了几十年的发展，对于大多数潜艇来说，总体安全性基本让人满意，于是科学家设想将它也应用于航天计划，“普罗米修斯”计划就是这样产生的，它将为“木星冰月亮”计划提供充足的动力，满足它的多种能量需求。

　　冰月亮的命运

　　科学家认为，冰月亮如果有水，就应该有简单的生命，所以，人们对“木星冰月亮”计划抱着许多美好的幻想，希望能在那里找到原始生命，因此也对它提出了过高的要求。鉴于它使命的复杂性，它的命运也经历了很多坎坷。

　　按照原来的设想，“普罗米修斯”计划开始于2003年，5年完工，从时间上来说，2008年开始执行“木星冰月亮”计划比较合适，原来也是这样安排的。但是由于“木星冰月亮”计划不断增加了更加复杂的探测要求，这一计划也一再耽搁，后来又定于2011年执行。但在布什总统的新太空计划中，它被推迟到2015年。

　　新太空计划还向国会提出了从2004年10月1日开始的2005年财政年度预算方案。在这一预算中，布什政府大幅度提高了对宇航局的拨款，其中4.83亿美元用于“普罗米修斯”计划，这项总投资为30亿美元的项目将在未来的5年内研制成功。由于核动力技术早就在潜艇上服役了，预计把它们安装在航天器上难度也不会太大。去年春季，“木星冰月亮”计划的科研小组开始行动，对可能安装在这艘太空船上的探测设备进行全面评估。

　　“木星冰月亮”计划的很多探测设备可以使用原有的比较成熟的技术，不需要单独为它研制，对于它来说，核动力是最关键的技术，所以，“普罗米修斯”计划直接影响到“木星冰月亮”计划的命运。

　　不仅如此，“普罗米修斯”计划还将影响到其他的太空探测器，这个为木星卫星设计的动力系统可能首先应用于火星探测上。2008年的“火星科学实验室”是一个巨型火星车，它不仅重量远远超过它的前辈，而且执行使命的时间也超过了它的前辈。这就需要它有超常的能量系统，美国宇航局已经决定该火星车将使用核技术为能源。（国家航天局网特约撰稿／北辰）