我最近的外出讲座实在是有点儿多，这个周末有上图东馆的一场讲座，所以周末固定节目就没有时间准备了。那就只能顺延到下个礼拜。这个礼拜我就只能请假了。

当然啦，上海的小伙伴们，有时间可以下午三点半到上图东馆来听我分享阿什老师的新书漫画相对论，欢迎大家来捧场。

好啦，就说这么多啦，我们下次再见。

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海盗1号是在1975年8月20号发射升空的，海盗2号是在9月9号。为了指挥和控制海盗号，美国航宇局除动用了国内6座直径26米的跟踪天线外，还动用了设置在国内外的3座直径64米的超大型天线，有800多人参与了这次行动。

经过10个月的长途跋涉，海盗1号在1976年6月19日进入环绕火星的轨道。眼看着就快到美国独立200周年大庆的时间了。但是，地面测控人员发现过去选取的那个着陆地点不太理想。那几条峡谷的交汇处，似乎不太合适。硬要降落下去，万一栽了，那可就不是给美国独立200周年献礼啦，而是添堵嘛。不行，这事儿要慎重，所以，探测器在轨道上又多转了半个月，最终选定了克里斯平原上的另外一块地方。

就在1976年的7月20号这天，海盗1号释放了着陆器，一头冲进了火星的大气层，在6.4千米的高度上打开了直径18米的巨型降落伞，抛掉了防热大底，晃晃悠悠的在天上飘了10分钟，然后启动反推火箭，扔掉降落伞，轻柔的落在了克里斯平原上。接下来嘛，加州帕萨迪诺的科学家们就沸腾了。他们为这个巨大的成功尽情地欢呼和拥抱。这些行为日后都会成为常规操作……

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结合上次我们讲到的内容。金星由于某种原因，导致旋转极其缓慢，所以，内部很难产生磁场，这一点是对金星最不利的因素了。第二个不利因素就是没有板块的运动，这一点也很重要。这两条几乎是就是最致命的因素了。更倒霉的是，金星上火山还特别多。

首先是没有磁场，导致太阳风高能粒子可以长驱直入。金星早期的成分和早期的地球也是差不多的，也是有水的。高层大气之中的水蒸气在紫外线照射之下会分解成氢原子和氧原子，氢原子的质量太小了，遇上高能带电粒子砸过来，基本上就跟打保龄球差不多，氢原子会被加速到逃逸速度，脱离金星的引力，逸散到太空里。

现在金星大气之中还有极微量的氢，主要是氢元素的同位素氘，金星大气之中的氢氘比要比地球高了150倍。氘原子核因为多带了一个中子，比较重，不太容易被砸跑。因此，久而久之，氢和氘的比例就会越来越悬殊。从这一点也能大致推断出氢元素是从什么时候开始逸散的。

氢跑了，氧缺了氢，也无法组成水了。氧气很活泼，很容易就和其他物质组成化合物。火山在不断地爆发，带来了大量的二氧化碳，二氧化硫，还有一部分水，但是水的补充两始终赶不上逸散的量。所以，金星上的水也就越来越少了。

缺了水，麻烦就更大了。二氧化碳无法溶解在水里，无法被吸收。所谓的岩石风化吸收二氧化碳，就是硅酸盐变成碳酸盐的过程，这样的话，二氧化碳就被吸收固定成了石头。空气中的二氧化碳就少了，但是这个过程离不开水帮忙，二氧化碳不溶解在水里，形成不了碳酸。其实板块运动也是一个回收碳元素的过程，碳酸盐被板块带到了地下深处。不知道再过多少年，才能有出头之日。

就这么年复一年，日复一日的恶性循环，金星上的二氧化碳在大气之中不断的积累直到完全热失控为止。金星也变成了一颗地狱一般的行星……

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这个探测器是以18度的角度小角度擦进了金星大气层，降落伞在65公里的高度展开，探测器的保护罩也被扔掉了，下一步就要展开浮空气球了。先抛出一个小降落伞，用这个小降落伞把气球拉出来，在54公里的高空开始充气。然后充气装置和小降落伞就被扔掉了。等到了50公里的高度上，着陆器和气球也分离了。着陆器还有自己的工作要去做，气球展开以后，通过扔掉配重来调节升降，最后稳定在了50公里的高空，这里气温32摄氏度，压力大概是半个地球大气压。气球可以在空中飘荡几十个小时。

这也是人类的一个创举，人类第一次在另外一颗行星上上释放了航空器。当然啦，这也是金星特有的条件，在火星上气球是绝对飞不起来的。这两个气球，一个测出来风速的69米/秒，一个测出来是66米/秒，无论是哪个数字，都比地球上的17级大风还要大。高层大气的湍流也远比预计的要严重多了……

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我们地球自转一圈只要一天，水星却需要59天，而且自转周期和公转周期相差不大，因此水星上的日出日落可不是自转一圈的时间，而是足足88个地球日。而且水星的轨道偏心率也很大，这种特性也就造成了非常极端的现象。比如你就站在卡路里盆地之中，太阳刚从盆地边上爬上来的时候，看上去不算大。尽管如此，也比地球上看大两倍多了。

然后呢，太阳就会逐渐的变大，运行逐渐变慢，中午时分，太阳就停留在了卡路里盆地的正上方，几乎停住不动了。运行速度极慢，这时候的太阳几乎有脸盆那么大，卡路里盆地的温度越来越高，甚至可以达到420度以上。岩石缝隙里甚至会冒出极少量含有钾和钠的气体。然后呢，太阳逐渐越来越斜，也越来越小，最后逐渐落山了，卡路里盆地突然陷入一片黑暗。

水星上没有大气层，也就不存在什么晚霞余晖，要黑就是突然变黑的。从日出到日落，足足88个地球日。水星的自转轴差不多垂直于自己的轨道面，因此水星几乎没有什么四季交替，阳光直射点几乎不会南北移动，总是停在赤道附近。卡路里盆地因为恰好总是在阳光直射点上，也因此变成了一个极端暴热的地方，大家知道为啥叫卡路里盆地了吧，卡路里不就是热量的意思嘛。

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好在苏联的质子号火箭还是给力的。60年代刚研制出来的时候经历了一大串失败，但是进入70年代以后，产品质量稳定了下来，基本没再掉链子。火星4号和5号是1973年7月21和25号发射的。到了下个月的8月5号和9号发射了火星6号和7号，这4次发射比较成功。

但是，苏联人高兴了没几天，火星6号就出bug了，火星6号无线电信号不正常。苏联人真是不抛弃不放弃，还是不断通过设立在克里米亚半岛叶夫帕托里亚的NIP-16地面无线电工程综合体给火星6号发出各种遥测指令，希望火星6号能有消息回复。但是，火星6号传输回来的微弱信号并不包含现在探测器的状态。只能表示现在还有一口气。未来的所有操作都无法得到正确的反馈了。

这还不算是最糟糕的，屋漏偏逢连夜雨，火星4号和火星7号也出毛病了。

问题还是出在电子原件上，所以，火星4号需要刹车的时候反推火箭没开机。结果就导致火星4号没办法减速，无法进入环绕轨道，只能飞掠而过。尽管如此，火星4号还是拍了若干张火星表面的照片，分辨率还不错，每像素相当于100米见方。而且还用紫外线传感器获取了火星大气的数据。

火星7号呢，本来是个登录器，本体不减速，会飞掠而过。但是着陆器是要减速的，结果呢，这个着陆器提前被释放了，位置不对，角度不对，速度也不对。结果导致这个着陆器也是飞掠而过，根本没落到火星上。这两个家伙最后都变成了绕着太阳飞行的人造行星。谁叫他们用了不合格的电子原件呢？

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当距离擦过土星还有2小时的路程，照相机开机了。1979年9月2号凌晨0:36分，先驱者11号以每小时11.2万公里的速度疾驰而过，这个过程发生在土星背后，地球上是收不到信号的，所以穿过土星环的具体时间实际上来自于推测。到下半夜的3点中，戈德斯通测控站收到了先驱者回传的信号。现在可以宣布，先驱者11号穿过了土星环。现在正贴着土星环盘子的下表面往前飞呢。

从微流星体探测器接收到的数据，土星环其实根本不是由一大堆大冰块组成的。雷达数据不靠谱儿啊。误导了大家。土星环里1米大的冰块不能说没有，但是不是主流，平常根本撞不上。土星环的组成成份大部分还都是很小的冰晶颗粒。所以，先驱者11号擦着边穿过光环，基本没什么损失，穿过光环是安全的。

这时候，先驱者发送的照片也逐渐传回来了。从照片上看，土星环一点都不亮，而是发黑的。因为探测器这时候在土星环背面。背面照不到太阳，当然是黑的。B环可以说几乎是不透光的，可见密度相对来讲还是比较大的。

从发送回来的影像上，科学家们发现了一道极细的光环，只有大约几百公里宽。这道非常不明显的环在A环的外侧。大家谁也没想到这里还有一道独立的环呢。所以这道环被称为F环。F环和A环之间的缝隙被称为洛希缝。这个洛希就是那个提出洛希极限的洛希。用他的名字来命的确是非常合适的。因为土星环之所以出现，就是因为在这里形成不了大的天体，都被土星的引力扯碎了。明亮的A环之内是不可能有大型天体的，洛希缝差不多就是边界了……

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到了1973年的4月份，先驱者11号发射了。这颗探测器基本上和先驱者10号是一样的。但是轨道有所不同。首先是上一次先驱者10号在靠近木星的时候遇到了强烈的辐射，弄得所有仪器设备都过载了。甚至和地球逝去了联系。弄得艾姆斯研究中心和承包商TRW公司的工程师们心惊肉跳的，当然先驱者10号比较幸运，最后这些仪器都恢复读数了，和地球的联系也恢复的。但是依然损坏了一个光电倍增管，这东西太敏感，容易烧。

现在看来，木星的辐射带在赤道附近非常强烈，当然，木星本身是一颗流体组成的球，没有固定表面，你也不知道厚厚的云层下面那些气体液体是怎么流动的。这些因素都得对周围的辐射带有影响。先驱者10号恰好是因为辐射带的波动，才躲过了一劫。那么先驱者11号是不是还要重蹈覆辙？有没有办法不去辐射强烈的赤道附近，咱去两极不行吗？木星的两极，从地球上几乎是看不见的，角度不对。科学家们总是对未知领域充满好奇心。这会咱们能不能见识见识？

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1972年的3月3号，先驱者10号发射升空。这一次用的还是擎天神火箭+半人马座上面级。但是为了增加推力，在半人马座上面级上边又装了一个Star-37E固体火箭。用这个家伙完成先驱者10号的最后加速，就靠这东西临门一脚，足以把探测器送出太阳系。

火箭发射很成功，探测器被加速到14.4公里每秒远远超过了第二宇宙速度。11个小时之后，先驱者10号就已经路过了月球，由此可见这家伙飞得有多快。为了稳定自身的姿态，先驱者10号以每秒转一圈的速度快速旋转。等到三根拉杆伸出来了，转速也就降低到了一分钟4.8圈。这个过程符合角动量守恒。反正先驱者10号使用核电池，不需要太阳能电池，因此也就没有对准太阳的必要。只要轴线上的那口大锅能对准地球就行了，可以采用自旋稳定。

先驱者10号需要的总能量是100瓦左右。出发的时候，电池的功率是155瓦。根据计算，等飞到木星的时候，功率会衰减到140瓦，依然是富富有余的。30年后，大概会衰减到80%，但是用来把热能转化成电能的热电偶老化更快，估计只能提供60%的电力了，到那时候，仪器只能选择性的开启，无法同时开启了。不过呢，这已经远远超出了NASA当时的计划。NASA觉得能坚持两年就够用，当然时间长了更好。但是没想到坚持了那么久……

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相比之下，水手9号入轨精确度很高。所以在熬过这场沙尘暴之后，应该有不少的科学发现。就这么干等了两个多月，到11月底，沙尘暴已经开始减弱，完全平息则要到1972年的1月份了。

从水手9号发送回到照片上，大家看到有4个火山口非常明显，这些火山口非常高大，以至于高度远在沙尘暴之上。其中3座稍小一点的一字排开，间距均匀，后来这几座山被称为塔尔西斯山群，所在的这片高地被称为塔尔西斯高原。

这三座山包连成一条直线，在这条线的垂直平分线上有一座特别高大显眼的火山，后来被称为奥林匹斯火山。这个火山长期以来都是整个太阳系最高大的山峰。等到沙尘暴完全消退，科学家们终于看到了火星的真面目。原来火星地形非常复杂，不仅仅有大量的火山口，还有古老的河床，壮丽的大峡谷和巨大的撞击坑。水手9号发现了20座高大的火山，基本上都比地球上的火山要大。

火星上有冰晶云，有沙尘暴，有雾，有雪，还有风。这是一个相当复杂的星球，在整个太阳系，环境算仅次于地球的存在了。于是，一个老生常谈的问题又一次被问出来了，火星上有生命吗？我们的水手9号拍摄了7329张照片，覆盖了火星表面80%的面积，可以算是提供了第一手的资料。苏联的火星3号只拍了60张照片，数量上就完全没办法比了。苏联在火星探测上屡屡吃瘪，所以，有关火星的大部分知识，都是美国人提供的……

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