10月25日,对面临新世纪的人类来说,是值得庆祝的一天。美国航天局成功地将无人宇宙飞船“深空一号”发射升空,为人类的太空探险史写下新的一页。
深空一号是世界上第一艘由电脑导航,并由科幻家们设想的离子发动机推动,且能够独立思考。这种离子发动机是利用电子撞击氙气的原子而产生动力。比传统的火箭发动机省下十倍的燃料,推进效率更高,体积更小。
这个重约一千磅、长2.5米的小型宇宙飞船,具有自动驾驶的功能,可以自行拍摄星际空间,并作出方位的判断。这艘宇宙飞船的命名是出自美国科幻片“星球大战”。科学家们花了30年时间才研制完成。
这艘飞船最引人注目的是它如何在宇宙中从一个区域到达另一个区域。具体说来,深空一号在由普通火箭发射升空以后,推动其穿越太空的发动机把电子射入氙气的原子中,把每个原子剥去一个电子,从而使原子带电——使其离子化。离子通过电场被加速,再由推进器以每小时10.46万公里的速度发射出来。尽管能达到这样的速度,但是粒子产生的推力极小,几乎只相当于一张纸的重量。但是,连续不断的推动能使深空一号的时速每天提高25至32公里。科学家们说,按照这个速度增加,每3天就能提高97公里。如果连续300天增加推力,就能把时速提高到9700公里。
深空一号将只携带82公斤氙气燃料,大约是常规宇宙飞船所需燃料的1/10。推进器和其它设备所需的电力由一种新型太阳能电池板生产。电池板上带有720面镜片,把阳光聚集到太阳能电池中。它的导航系统也是一项创新技术。飞船通过扫描星体和小行星,将知道自己所在的确切位置,甚至有可能在飞往小行星的过程中自行完成机动动作。深空一号预定要在1992KD上空10公里飞过,还能把飞行高度降低到5公里。
科学家们说,深空一号采用的离子推进和自行导航“如同让一辆汽车从洛杉矶自行驶往华盛顿,并到达预定地点。”依此类推,这辆汽车能开往其他城市吗?当然可以。如果不出问题,深空一号将有足够的燃料和导航能力于2001年1月飞往威尔逊—哈林彗星,并将于2001年晚些时候飞往博雷利彗星。
据介绍,在研制和发射宇宙飞船深空一号的过程中,有许多华人科学家付出了心血与结晶。深空一号是美国南加州巴沙迪纳喷气动力实验室设计制造的。在这个实验室担任研究工作的华人科学家刘登凯、谭国华、钟杰斐和梁庆丰等人,过去几个月来共同完成深空一号电脑结构的设计与安装工作。
许多国家的新闻媒体应邀在喷气动力实验室里观看了从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空的深空一号,后来发现,该飞船升空后有关的遥控指令,都是由这些华人科学家在位于洛杉矶市北郊的这个实验室发出的。
第一个对深空一号电脑发出操作指令的刘登凯说,深空一号计划包含12项前所未有的太空新技术,这些技术对下一世纪的太空探测具有绝对的影响。刘登凯目前担任实验室航空电子部门经理。