从3次飞往火星去的新航行到一颗用一根绳索悬挂在太空中的人造卫星,在新的一年中将有许许多多的空间使命出现,其中的一部分使命是由意大利、俄罗斯、阿根廷、德国和日本的空间机构发起的。如若一系列的计划发射使命能按期执行的话,在1996年将看到一次旨在研究太阳和它对地球的影响的航天器队伍的大检阅。这些共同构成国际太阳-地球物理计划的使命,已因为两种运载工具不断出现问题而不得不大大推迟,这两种运载工具是美国的天马座火箭(Pegasus rocket)和欧洲的阿里安-5火箭。

与集中探索我们的太阳系近邻的活动潮流不同,(美国)国家航空航天局(NASA)今年打算进行几项飞往我们的银河系中更遥远的地方去的使命。NASA的一位科学家爱德华J · 韦勒说:这部分原因在于该管理局正在发展新的以空间为基地的战略,以研究环绕邻近星球运行的行星。

这些计划正面临大规模削减预算的严峻现实。今年伊始,由于费用的削减,迫使NASA只能进行7次航天飞行使命,而不是原定的8次。

一月

美国-日本联合进行的一项研究由我们的银河系发射出的红外发射的使命——空间红外望远镜,用一种不可回收的日本火箭发射到太空。到月末,一架航天飞机的遥控臂可望捕获住人造卫星,以使其返回地面。

1月22日,NASA将通过使极地宇宙飞船进入地球轨道而开始它今年的发射计划。为记录地球磁极上空的能量粒子、磁场和电场以及耀眼的极光而设计的地极宇宙飞船,带有一套共11种仪器。冒险地接近到距地表仅有地球半径大小(12,700公里)处,而且决不偏离地表5倍于这一距离的范围,飞船将用X—射线、紫外线和可见光照相机拍摄极光。

地极宇宙飞船对为了检测极光的精细结构而计划于7月发射飞船的使命是一种补充。研究人员还打算将地极观测同那些由最近发射的探测风的宇航器获得的观测结果协调起来。这些探测风的宇航器是用来跟踪在它们最先碰到地球磁场的区域内由太阳发射出的带电粒子流。

二月

小行星被看成是45亿年前的行星时代的遗留物,它们为早期太阳系的性质和地球以及其他内行星(inner planets)的形成过程提供了线索。最使天文学家感兴趣的是近地球小行星。因为它们有时会与地球碰撞,极大地(有时甚至是灾难性地)影响大气层和地球上生命的演化。

在2月,NASA计划发射第一只绕一颗小行星飞行的宇宙飞船。近地球小行星聚会使命(NEAR)也代表了名叫“发现计划”的一系列低成本的宇宙飞船中的第一只飞船。NEAR使命的第一次计划飞行,使它通过小行星带——位于火星和木星之间的巨大的岩石碎片环带,将于1997年从主-带状小行星253Mathilde旁边飞过。在为了作一种重力加速而于1998年围绕地球旋转回来之后,NEAR将在一年之后遇到433爱神厄洛斯(Eros)近地球小行星,并且绕岩石天体运行11个月。最终在距离仅100公里处绕Eros运行,这种飞船可望对一颗小行星进行某种一级贴近测量/并报告它的表面组分、大小、形状、体积和质量。

这种精细的研究可能会有助于验证一种被广为接受的假说:大多数撞击地球的陨石都是那些最普通类型的小行星的碎片。

意大利空间机构(ISA)计划发射一种抱负不凡的X-射线观测站——SAX。SAX设计成至少能运行两年,它将是观测一个很宽的能带范围(从100到300,000电子伏)内的X-射线源的首次使命。其他的X-射线观测,包括德国的宇航器ROSAT和日本的卫星ASCA,要观测的是一个更有限的能量范围内的X-射线空间。

安装在SAX上的几台望远镜将拍摄狭窄的天空区域的图像和光谱。此外,两台视野宽阔的照相机将对天空进行大范围扫描,旨在对已知的X-射线源如象超新星残余物的长期变化进行监控,并且发现新的转瞬即逝的X-射线源。

NASA和意大利空间机构联合发起了另一项使命系留卫星系统(Tethered Satellite System),也计划于2月发射。在这次试验中,开闭器将把一根导管投进地球的电离层中。

约在地球上空270公里处,开闭器将把一颗用控制电缆使其同它的母飞船实现电连通的小卫星散开。卫星上的助推器点火,大约在6个小时之后,系绳将伸展到它的全部长度——20公里。当它掠过地球的电离层时会产生出很高的电压和电流,因而系绳可以悬测近地的空间环境。卫星中和飞船仪表舱中的仪器,可以测量出电离层对移动的系绳的反应。经过几天后,宇航员将把系绳收卷拉起,以便收回卫星。

三月

两种一起被称作宇宙尘埃试验(CDE)的美国制造的装置,用一架航天飞机运往俄国的航天基地密尔,宇航员们将在那里安装这些试验设备,采用气凝胶和泡沫材料收集宇宙尘埃微粒。今年年底或明年初,宇航员们将撤除这些探测器,搭乘航天飞机返回地球。

四月

在研究浓密的星际云中,天文学家希望能对这些气体云如何崩溃形成星球的过程有更进一步的了解。但是,地球大气层妨碍了建立在地面上的望远镜对这些云层中的某些原子和分子的分布制图。NASA的亚毫米波天文卫星(SWAS)借助一枚珀加索斯火箭升空,可望对距地球3,000光年范围内的浓密的分子云中的水分、分子氧、碳和一氧化碳的分布进行记录。SWAS还将对包括距我们最近的星系——大的和小的麦哲伦云星系在内的银河系以外的富含气体的空间区域进行探测。

一种可充气的无线电天线样机计划于5月安装在航天飞机上作一次单程飞行。从航天飞机上伸展开后,这种聚脂薄膜天线可以充气到100呎长,直径可达50呎。由于它在一个名叫斯巴达克人的自由飞行的空间平台上作不到一天的飞行,科学家们就可以对它对太阳加热和压力的反应进行研究。尔后,宇宙员将收回可再利用的斯巴达人平台,而让天线样机留在地球大气层中燃烧掉,在计划的一系列应用中,可充气的以空间为基地的无线电天线可以对天空进行扫描,以探测无线电波-发射星球和银河系,也可以测量地球表面上的土壤湿度。

欧洲空间机构和NASA计划发起一项进一步探索太阳对地球的影响的使命。由4只相同的航天器组成的一支名叫“集群”(Cluster)的航天器队伍,将作编队飞行,用来研究地球磁场而不是太阳磁场占优势的我们的地球周围的区域——地磁层内的小尺度结构。

工程师们可以调整各航天器之间的距离,来测量所研究的地形的大小和尺度,这支编队航天器将加入去年12月发射的另一项称作“Soho”的ESA-NASA联合使命,和包括“极地”(Polar)在内的国际太阳-地球物理计划中的其他几只航天器。

这些航天器结合在一起,将有助于跟踪从太阳产生的电磁干扰如何扩展遍及地球空间环境。将这4只航天器获得的测量结果进行比较,可以为研究人员提供一种离化气体的三维图像。

六月

如果一切按计划进行,有两项使命终于会赶搭上用一枚天马座火箭发射的航天飞行。阿根廷首次发射的SAC-B人造卫星,将采用两台光谱仪来研究由太阳光中发射出的高能和低能X-射线。在这项为期3年的使命中,SAC-3上的一台望远镜将对天空进行扫描,以观测银河系中的热气体和更遥远得多的天体源发射出的弥散X-射线光。还有另外一种探测器用来研究称之为γ-射线爆发的神秘的能量闪光。像一只宇宙闪光泡的照明一样,这些爆发发射出大量的辐射流,然后消失殆尽。

一种用SAC-B发射的航天器,设计来寻找Y-射线爆发的低-能对应物。高能瞬时试验(HETE)——一项由美国、法国、意大利和日本参与的国际计划,装有一台光谱仪,用来测量能量范围在6,000电子伏至100万电子伏之间的γ-射线爆发。HETE带有一台探测器,它能监控这种爆发的X-射线组分;同时还带有4台紫外光照相机,当遇到一次爆发出现时,它们就会对天空进行扫描。

天文学家期望这些照相机能记录下这种爆发的低-能对应物。如若成功的话,这些照相机将有助于以比目前研究这些闪光用的康普顿射线观测站更高得多的精度来准确测定这些爆发产生的位置。在地球上,正在搜索这些短暂的闪光的可见光对应物的天文学家们,将有机会接收到从HETE上发射出的直接信息。

七月

由于极光在极区闪闪发光,因此它长期以来强烈地吸引着天空观测者。在7月,NASA打算发射一种能拍摄与极光有关的带电粒子和电场与磁场的高分辨率快照的低空飞行器。快速极光快照探测器(FAST),将记录这些场和粒子的快速变化,并试图揭示电场和磁场如何引导和加速带电粒子,从而产生极光的原因。

八月

俄国空间机构计划采取行动,使他们的“球间计划”(Interball Project)——极光探测计划的第二组成部分升空。这种仪器和它的子卫星将同该机构去年发射的尾部探测器(Tail Probe)一起协同观测,以探索地球磁层的彗星状尾巴。这两种探测器加在一起,将力图弄清楚所谓的磁尾如何存贮来自太阳的能量,尔后又如何部分地通过产生极光而将其能量释放出来。极光探测器带有一台紫外照相机,因此可以补充NASA的地极宇宙飞船获得的观测结果。

九月

日本空间机构计划发射一枚航天器,它将成为甚长基线干涉仪(VLBI)一一一种全球性的无线电望远镜系列——的第一个以空间为基地的组成部分。这种在太空中飞行的无线电天线,旨在有助于得到包括活跃的银河核(galacticnuclei)在内的各种无线电源的清晰图像。

十一月

在一次航天飞行中,NASA打算发起一项美国-德国使命,它主要依靠的是一种名叫Astro-SPAS的可再利用的卫星。作为3年中的第2次,这颗卫星将携带3台紫外光谱仪,用来检测热星球的大气层和星际媒质的组成。这些光谱仪将探测一组重要波长段的紫外辐射,这一波长范围比那些用哈勃空间望远镜测得的短,而要比那些超紫外探测卫星记录下来的长。一套名叫ORFEUS的仪器由两台光谱仪和一台1公尺直径的望远镜组成,设计来用高的光谱分辨率研究来自紫外 · 发光的星球的射线。另一种仪器是星际媒质吸收剖面光谱仪(IMAPS),这是一台光谱仪和一台能记录更暗淡的星球,但其光谱分辨率较低的望远镜,与航天飞机脱离后,Astro-SPAS将在它的母机周围40公里范围内停留,以便在6至7天后回收。

3年前,在刚要进入绕这颗红色行星(Red Planet)运行的轨道之前不久,这只火星观测航天器就消失了。NASA希望火星环球探测器(MGS)会更走运,它计划于11月发射,而在10个月之后到达火星。这只探测器的11台仪器中的7台是那些在火星观测航天器上失去的仪器的复制品。在它到达火星的头4个月中,MGS将利用一种助推点火和空气制动相配合的办法将它的椭圆形轨道转变成一种比海平面高367公里的近-圆形地极轨道。在这样一种布局下,这只航天器预定花2年的时间探测这颗红色行星,以便提供火星表面、矿石分布和气候的全球图像。在完成制图使命以后,这只航天器将作为一种中继站,传送来自其他海洋使命的无线电信号。

十二月

NASA计划发射第二枚航天器去火星。火星探路者(Mars Pathfinder)计划在1997年7月在火星上着陆,一驾小型巡航飞机将探测这只航天器周围的环境。除了检验着陆器技术的原理而外,这次使命还将研究火星大气层的结构、表面地质状况和火星上的岩石和土壤的成分,执行主要使命将持续约一个月,而整个考察任务可能还要延续一年。

另一项去火星的使命可能在12月上天。在经过推迟2年后,俄国空间机构计划发射一枚航天器(目前称为火星%),它包括4个着陆器和一个轨道飞行器。一对安装在轨道飞行器上的照相机将为天文学家提供火星表面的立体形象,成像细节的长度可以小到20公尺。航天器的4只着陆器中的2只将利用它们的带尖头的腿穿透到火星表面底下几公尺深处。所有的4只着陆器将检测火星岩石和土壤中的水分。