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本書全面地介紹了人類利用深空探測器對太陽系開展的無人探測，深入淺出地詳細(xì)描繪了整個人類深空探測發(fā)展的歷史，對每個探測器的設(shè)計、飛行過程、取得的成果、遇到的故障都進(jìn)行了詳細(xì)的解讀，是一本名副其實(shí)的太陽系無人探測的觀察者指南。全書盡可能多地使用*手材料，從會議論文和報告到科學(xué)新聞發(fā)布的任務(wù)結(jié)果，既包括任務(wù)成功與失敗的記述，又包含一些迄今未講述的故事。
本書的引入以及翻譯都是由我國常年工作在深空探測一線的青年科研人員完成，既對從事深空探測事業(yè)的科研工作者或者是準(zhǔn)備投身深空事業(yè)的學(xué)生具有重要的參考價值，也會給對太陽系以及航天感興趣的愛好者帶來嶄新的感受和體驗(yàn)。

前言
為了紀(jì)念空間探測50周年，保羅·烏利維在戴維·哈蘭的協(xié)助下，對所有敢于冒險擺脫地球引力的無人探測任務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)的描述。他們認(rèn)為最初的25年是黃金時代，當(dāng)時的科學(xué)家、工程師和技術(shù)人員發(fā)展出創(chuàng)新的方法，在緊張的進(jìn)度和少量預(yù)算的情況下實(shí)現(xiàn)了他們的任務(wù)目標(biāo)。
在20世紀(jì)50年代，工程師們利用了二戰(zhàn)中快速發(fā)展的火箭技術(shù)，創(chuàng)造出了一種能夠?qū)⒂行лd荷送入軌道的新型運(yùn)載火箭。這是優(yōu)秀的繪圖員和工程師們利用計算尺計算參數(shù)的時代。然而，在此期間，技術(shù)的加速發(fā)展使任務(wù)設(shè)計變得越來越復(fù)雜，最終催生了飛出了太陽系的邊緣并且永不回來的旅行者號任務(wù)。作為空間先驅(qū)者們專業(yè)水平的見證，這些在20世紀(jì)70年代發(fā)射的探測器，在它們的壽命末期仍在積極地開展探測。
在收到手稿的副本以后，我立即翻到先驅(qū)者-金星（1978）和先驅(qū)者-木星（1975）/土星（1979）的章節(jié)，這部分內(nèi)容對我有特殊的意義，原因在于我在亞利桑那大學(xué)通過協(xié)助這些項目，開始了我的職業(yè)生涯。在1975年，我使用從成像偏振測光計返回的最新數(shù)據(jù)，做了關(guān)于伽利略衛(wèi)星半徑的畢業(yè)論文。利用這四顆衛(wèi)星的質(zhì)量測量數(shù)據(jù)，我計算出每個衛(wèi)星更為準(zhǔn)確的密度。畢業(yè)以后，我加入了由馬丁·托馬斯科博士領(lǐng)導(dǎo)的太陽通量輻射計小組。我們參與了美國第一個金星著陸項目，在探測器下降進(jìn)入金星大氣過程中測量太陽輻射通量。通過平衡太陽輸入與紅外輸出，我們揭示了將行星表面溫度保持在大約900F的熱平衡現(xiàn)象，即到達(dá)金星表面點(diǎn)滴積累的太陽能產(chǎn)生了巨大的溫室效應(yīng)。在1979年9月，當(dāng)先驅(qū)者11號讓我們第一次看到土星系統(tǒng)時，我正在艾姆斯的控制中心幫忙向相機(jī)發(fā)送指令。因?yàn)閱纬坦庑袝r約15小時，從發(fā)出命令到接收圖像最短時間為3小時。盡管如此，我們還是能夠?qū)?zhǔn)大部分的土星衛(wèi)星，并且可以掃過土星和它美麗的光環(huán)。我在那里發(fā)現(xiàn)了F環(huán)和衛(wèi)星1979s1。而其他數(shù)據(jù)的解讀并不容易；事實(shí)上，我花費(fèi)了10年時間去弄清楚為什么泰坦（土衛(wèi)六）的大氣層反射出的太陽光是高度極化的。
對這些太陽系無人探測任務(wù)的描述，把我?guī)Щ氐搅俗畛醯臅r代，那時教科書中缺乏相鄰行星主要特征的描述。小規(guī)模的科學(xué)家團(tuán)隊在專門工程師的支持下如今使用手持計算器和大型計算機(jī)在20年的歷程中，揭開我們最密切的太陽系鄰居的基本真相，那的確是一個黃金時代。
其他任務(wù)的大量信息對于我而言是全新的。俄羅斯試圖在沒有任何火星大氣密度知識的情況下在火星上著陸，這讓我想起了美國先輩們的精神，他們冒著巨大的生命風(fēng)險，動身前往未知的世界。后來，盡管海盜號火星任務(wù)存在很多我不知道的問題，包括海盜A電池耗盡后在發(fā)射臺用海盜B進(jìn)行了更換，但它還是存活了下來。當(dāng)任務(wù)成功時，這些小小的技術(shù)故障很快被人們遺忘，但我們也要從這些早期的經(jīng)驗(yàn)得到許多不同的教訓(xùn)。
蘇聯(lián)和美國之間的競爭激發(fā)了第一個25年的太空探索：冷戰(zhàn)期間和平但激烈的競爭。經(jīng)歷了那些任務(wù)的科學(xué)家和工程師們在太空時代的第二個25年里繼續(xù)扮演著關(guān)鍵的角色，相關(guān)的任務(wù)將在這套叢書的后面幾冊中介紹。但是，這些探索者們很少有人積極參與當(dāng)今的任務(wù)，探測任務(wù)將成為伴隨著高速個人電腦和互聯(lián)網(wǎng)成長起來的新一代人的責(zé)任。對后來者而言，本書具有重要的參考價值，將讓他們了解到之前的開拓性工作。
彼得·H·史密斯
月球和行星實(shí)驗(yàn)室
亞利桑那大學(xué)
2007年6月

第1章緒論1

11水星：冰火交加 1

12金星：沼澤還是綠洲4

13火星：生命和水道 7

14木星：氫氣球13

15土星：土星環(huán)和土星的衛(wèi)星們15

16天王星和海王星：天外巨人18

17冥王星：難以置信的收縮中的行星22

18小行星：那些美妙的光點(diǎn)23

19彗星：飛翔的沙丘還是骯臟的雪球25

110太陽系幽靈：祝融星，冥外行星等27

參考文獻(xiàn)30

第2章伊始32

21太空競賽32

22載人還是無人33

23第一顆人造行星35

24第一個行星際探測器35

25第一個JPL項目38

26蘇聯(lián)的第一個探測器41

27第一次成功45

282MV工程51

29探測器號56

210同小綠人告別58

211科羅廖夫的最后探測器68

212太陽探測器70

213一起去金星74

214沒有帆的旅行者84

215一次重復(fù)的任務(wù)89

216重回火星91

217其他選手102

參考文獻(xiàn)106

第3章關(guān)于著陸器和軌道器110

31新的十年110

32到表面去110

33進(jìn)擊風(fēng)暴112

34類木行星初探131

35維納斯的味道156

36晶體管之禍158

37蘇聯(lián)對紅色星球土壤的渴望163

38矛盾的星球166

39越來越熱185

310雪球在等待192

311來自地獄的明信片195

312著陸烏托邦201

313鴿子，巡視器，嗅探器233

314金星艦隊238

315金星的顏色256

316來自冰冷世界的紫色信鴿260

參考文獻(xiàn)265

第4章最宏大的旅行268

41三輩子的旅行268

42大旅行的重生274

43旅行者號的能力276

44發(fā)射和初期的困難281

45木星：環(huán)，新衛(wèi)星和火山285

46重返木星：也許存在生命吧302

47土星和神秘的土衛(wèi)六316

48最后一兩擊331

49無味的行星，不凡的衛(wèi)星344

410飛向藍(lán)色星球363

411遠(yuǎn)大前程378

參考文獻(xiàn)388

術(shù)語表392

附錄1399

附錄2403

附錄3404

附錄4406

附錄5408

參考文獻(xiàn)411

延伸閱讀455

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