1. 发现者号探测器
冯诺伊曼探测器(Von Neumann probes)是一种能自我复制的探测器(Self-replicating probes),旨在利用任何恒星系统中发现的原材料进行自我复制,并探索宇宙。以数学家约翰·冯·诺依曼(John von Neumann)的名字命名。
冯诺伊曼探测包含五个基本组件:
1、探测系统:实际用于探测以及导航。
2、修复系统:自我修复。
3、工厂:收集资源。
4、信息库:控制程序存放的地方,以及储存收集到的数字信息。
5、引擎。
如果探测器能够发现原始生命甚至低文化水平的文明,可能会静默观察,或是尝试接触(这种变体被称为Bracewell probe),甚至以某种方式干预生命的发展。
由于这种探测器能够自我复制,哪怕只有一个文明能够造出来,在短短100万年的时间内,这个探测器也能布满整个银河系。
有人认为这和细菌繁殖非常相似,可能被仍为是一种生命形式。不同物种制造的自我复制器可能以进化论的观点相互竞争。例如David Brin在他的小说Lungfish中就曾提到过。
与费米悖论的关系:
基于此,Frank Tipler在他的文章”Extraterrestrial Beings Do Not Exist“提出一个观点,即外星生命不可能存在,否则他们一定早已发射了遍布整个宇宙的冯诺伊曼探测器。但现在我们还没有见到任何一个冯诺伊曼探测器,因此不存在外星文明。
卡尔·萨根(Carl Sagan)和威廉·纽曼(William Newman)则认为任何智慧生物都不会首先设计冯诺伊曼探测器,而会去尝试摧毁任何一个被发现的探测器。
也有人认为,能够制造此种强大装置的高度发达的文明,或许早已在核战争或资源枯竭中消亡。
大众文化:
亚瑟·克拉克(Arthur C. Clarke)的小说《哨兵》,和史丹利·库布里克(Stanley Kubrick)的电影《太空漫游》(2001:A Space Odyssey)中的巨石都旨在自我复制,
Borg of Star Trek–一种自我复制的生物机械,致力于通过吸收有用的技术和生命形态来实现完美的任务。它们的船是巨大的机械立方体。
《质量效应》中的收割者也是自我复制的探测器,它们潜伏在星系之间的广阔空间,致力于摧毁星系中遇到的任何先进文明。
2. 发现者号卫星
1610年1月7日,伽利略通过望远镜观察到了当时被描述为“三个固定天体,因为渺小而几乎看不见”,它们都靠近木星,成一条横跨的直线。
第二天晚上观测的结果是那些木星旁边的天体改变了位置,那么它们作为固定天体就无法解释了。
1月10日,伽利略发现它们其中的一个消失了,他认为天体藏到了木星的背后。几天后,伽利略得出结论:它们在环绕木星运行。伽利略发现了木星四个卫星中的较大的三个,并于1月13日发现的最后的一个。
伽利略将这四个一组命名为美第奇行星,致敬他未来的赞助人托斯卡纳大公科西莫二世·德·美第奇和柯西莫的三个兄弟。然而,天文学家日后将它们改名为伽利略行星以纪念它们的发现者。这些行星如今被命名为艾奥、欧罗巴、伽倪墨得斯和卡利斯托。
3. 美国探测者号
1962年11月,苏联发射的“火星1号”探测器在飞离地球1亿公里时与地面失去联系,从此下落不明,它被看作是火星探测的开端。
1965年7月,美国“水手4号”飞近火星,从距火星1万公里处拍摄21幅照片,发现火星上存在大量环形山,大气密度只有地球的1%。
1965年,苏联发射的“探测器2号”与地球失去联系,其探测情况没有公布。
1969年,美国“水手5号”和“水手6号”再次掠过火星。它们拍摄的200多幅照片表明,火星表面温度比预想的更低,大气中二氧化碳含量高达95%,水蒸气几乎难以寻觅。美国“水手7号”也发回126张照片。
1971年,苏联发射的“火星2号”投下的探测仪器摔毁在火星表面,“火星3号”由于赶上火星沙暴,着陆舱仅工作了22秒钟便与地球失去联系。
1972年,美国“水手9号 ”探测器沿火星外层空间轨道飞行,发回7329张照片。
1974年,苏联“火星5号”环绕火星轨道飞行数天,“火星6号”和“火星7号”探测器在火星着陆。
1975年,美国发射“海盗1号”、“海盗2号”探测器。1976年7月和8月, 它们的着陆器分别在火星成功着陆。
1989年,苏联“福波斯1号”和“福波斯2号 ”探测器在前往火星途中失踪。
1992年9月,美国“火星观察者”号探测器发射升空,在1993年8月进入火星大气层前与地面失去联系。
1996年,俄罗斯“火星—96”航天器发射失败。
1996年11月,美国“火星环球观测者”探测器发射升空,并于1997年进入环火星轨道。
1996年12月,携带“旅居者”号火星车的美国“火星探路者”号探测器发射升空,1997年7月4日在火星阿瑞斯平原着陆。
1998年7月,日本发射“希望”号火星探测器,预定于1999年10月抵达火星,但上天后厄运不断,2003年12月日本航天机构宣布这次火星探测使命终告失败。
1998年12月,美国“火星气候探测者” 发射升空,但1999年9月在进入火星大气层时被烧毁。
1999年1月,美国发射“火星极地着陆者”探测器,它在预定着陆时间过后下落不明。
2001年4月,美国发射“奥德赛”火星探测器。
2002年,“奥德赛”探测
4. 发现者号航天飞机
发射时,助推器和轨道器主发动机同时点火,推力达3100万牛顿。起飞后约两分钟,助推火箭被抛弃并用降落伞降落,回收后再次使用。轨道器将外部推进剂箱中的推进剂消耗完时,已获得99%的轨道高度,于是抛弃。此推进剂箱在坠入大气层时解体。虽然航天飞机像常规载人航天器一样垂直发射,但不同的是,它能像普通喷气式飞机一样滑翔降落在跑道上。
5. 先驱者号探测器
1979年9月1日,“先驱者”11号经过6年半的太空旅程,成为第一个造访土星的探测器。
6. 旅行者号探测器
旅行者1号原先的主要目标,是探测木星与土星及其卫星与土星环。任务也已变为探测太阳风顶,以及对太阳风进行粒子测量。两艘旅行者号探测器,都是以三块放射性同位素温差发电机作为动力来源。这些发电机已经大大超出了起先的设计寿命,一般认为它们在大约2020年之前,它们仍然可提供足够的电力令太空船能够继续与地球联系。
在顺利地借助了木星的引力后,太空船朝土星的方向进发。旅行者1号于1980年11月掠过土星,于11月12日最接近土星,距离土星最高云层124,000公里以内。太空船探测到土星环的复杂结构,并且对土卫六上的大气层进行了观测。由于发现了土卫六拥有浓密的大气层,喷气推进实验室的控制人员最终决定了让旅行者1号驶近一点土卫六进行研究,并随之终止了它继续探访其余两颗行星。结果造访天王星和海王星的任务只得交予旅行者2号。这次靠近土卫六的决定使太空船受到了额外的引力影响,最终使太空船离开了黄道,终止了它的探索行星任务。
在2011年2月,就有迹象表明,“旅行者1号”已在之前某个时刻抵达了太阳系边缘的“过渡区”,这个过渡区就是太阳系与星际空间最后的交界处。“旅行者1号”已抵达边界处,也就是说,它将很快进入星际空间了。
一旦进入星际空间,“旅行者1号”将需要4万年的时间才能抵达下一个行星系。
至于“旅行者1号”上的电池,科学家说,探测器上携带两枚核电池,能够保证它继续飞行至2025年。一旦电池耗尽,“旅行者1号”将继续向银河系中心前进,再也回不来了。
7. 开拓者号探测器
1.李四光
尊称:地质之父
李四光是湖北黄冈人,是我国著名音乐家、科学家、地质学家、教育家和社会活动家,是中国现代地球科学和地质工作的主要领导人和奠基人之一。
2.钱学森
尊称:导弹之父
钱学森是浙江杭州人,是世界著名科学家,空气动力学家,中国载人航天奠基人,有着“中国自动化控制之父”和“火箭之王”之称。是中国现代杰出男性之一。
3.钱三强
尊称:原子弹之父
钱三强是浙江绍兴人,核物理学家,“两弹一星”元勋,中国原子能科学之父。为中国原子能科学事业的创立和发展作出了突出贡献。
4. 袁隆平
尊称:杂交水稻之父
袁隆平先生被誉为“世界杂交水稻之父”,在水稻研究上面花费了大半个世纪,甘于奉献,呕心沥血。为人名群众吃饭问题做出了重大贡献。是中国十大先锋人物之一。
5.刘华清
尊称:航母之父
刘华清是湖北大悟人,中国人民解放军高级将领,为国家和民族尽心尽力,为中国海军的现代化发展作出了不可磨灭的贡献。
6.王选
尊称:激光照排印刷之父
王选是江苏无锡人,计算机文字信息处理专家,也是汉字激光照排系统创始人,为中国科技发展史奠定了基础,添加了一笔色彩。
7.茅以升
尊称:现代桥梁之父
茅以升是江苏镇江人,是我国著名的桥梁专家。是中国土力学学科的创始人和倡导者。主持修建中国第一座现代化桥梁,也就是钱塘江大桥。
8. 南仁东
尊称:天眼之父
南仁东是吉林辽源人,是我国伟大的天文学家,他潜心天文研究,实现了中国拥有世界一流水平望远镜的梦想,推动了社会经济发展和进步。
9. 詹天佑
尊称:铁路之父
詹天佑是中国铁路工程专家,负责修建京张铁路等工程,中华铁路第一人,严谨认真,兢兢业业,他是我国铁路事业的科技骄子。
10. 华罗庚
尊称:现代数学之父
华罗庚是江苏丹阳人,著名的数学家,中国科学院院士,也是中国解析数论创始人和开拓者,为数学科学事业的发展作出了贡献。
8. 探路者一号探测器
人类已经向太阳系所有七个行星(除了地球)发射了探测器。
金星:前苏联从1961年2月12日起向金星发射了多个“金星号”探测器,前3个均失败。1967年6月12日发射的“金星4号”,在金星表面着陆。由于金星表面环境比预想的恶劣得多,探测器损坏。首次向地球传回金星表面温度等数据的探测器,是1970年8月17日发射的“金星7号”。它于同年12月15日在金星上软着陆,测得金星表面温度为447℃,气压为90个地球海平面大气压。
水星:迄今为止人类对水星只发射了一个探测器,即1973年11月3日美国发射的“水手10号”探测器。该探测器自1974年3月29日起至1975年共3次近距离飞越水星,一共发回5000余幅照片。“水手10号”探测到水星有强度为地球磁场1%的球形磁场,测量出水星表面温度为背阳面-210℃,向阳面510℃。发现水星像月球一样布满了环形山,其地形是由大量的陨石坑和盆地构成。
火星:火星是与地球最相似的行星,是目前除地球以外人类研究程度最高的行星。人类对火星的探测主要集中于寻找火星的生命环境。自1962年前苏联发射“火星1号”探测器起,许多国家都向火星发射了探测器。2003年,美国先后发射了“勇气”号和“机遇”号火星车。“勇气”号发现了岩石的成分有水的迹象,“机遇”号发现了水流曾流经火星地表的证据。火星上发现水对人类意义重大,因为水不仅能用于人类未来在火星上生存,开辟第二个家园,分解水还可生产未来人类星际旅行用的燃料。
木星:美国的“先驱者10号”和“先驱者11号”探测器,是人类最先派到木星附近考察的使者。“先驱者10号”于1972年3月2日发射,1973年12月3日与木星相会,在距木星13万千米的地方飞越木星,拍摄了第1张木星照片,并发现木星磁层伸展出的巨大磁尾。1973年4月6日“先驱者11号”起程,1974年12月5日到达木星附近,飞过木星北极上空,拍摄了300多张木星彩色照片。
土星:美国发射的“先驱者11号”探测器1973年4月6日自地球出发,在飞过木星之后,于1979年9月1日从距土星3400千米的地方掠过,第1次近距离拍摄到了土星照片,并测量了土星大气成分、温度、磁场,还发现了两个新光环。直径约27米,总重6吨多的大型探测器 ——“卡西尼号”,是专门用于对土星、土星光环及土星的卫星进行探测的。
天王星:1977年8月20日美国发射的“旅行者2号”探测器于1986年1月24日,在距天王星8万千米的地方掠过,对它作了46天的考察,第1次精确地测得天王星的公转和自转周期,天王星绕太阳公转1周大约相当于84个地球年,自转周期是16.82小时。这次探测超过了自天王星发现以来205年积累的成果。
海王星:1977年8月20日美国发射的“旅行者2号”探测器于1986年经过天王星,1989年8月25日飞越海王星,这是人类首次用探测器对海王星进行探测。它发现了海王星的6颗新卫星,首次发现海王星有5条光环。从“旅行者2号”拍摄的6000多幅海王星照片中发现,海王星南极周围有两条宽约4 345千米的巨大黑色风云带和一块面积有如地球那么大的风暴区。发现海王星也有磁场和辐射带,大部分地区有像地球南北极那样的极光。“旅行者2号”还对海王星的卫星——海卫一进行了考察,发现海卫一确是太阳系中唯一一颗沿行星自转方向逆行的大卫星,也是太阳系中最冷的天体。
9. 新发现号探测器
1. 先驱者10
1972年发射,1973年飞越木星。2003年1月失去联系,正朝着金牛座的方向前进。2. 先驱者11
1973年发射,1974年飞越木星,1979年飞越土星。1995年11月失去联系。飞船正朝着天鹰星座前进。3.旅行者2号
1977年8月发射,1979年飞越木星,1981年飞往土星,1986年飞往天王星,1989年飞越海王星。4. 旅行者1号
1977年9月发射,1979年飞越木星,1980年飞越土星,与土星的卫星泰坦号密切接近后。探测器于2012年8月25日通过了太阳系进入星际空间,并仍然活跃。旅行者1号上携带了一张铜质磁盘唱片,内容包括用55种人类语言录制的问候语和各类音乐,旨在向“外星人”表达人类的问候5. 新视野号(又名地平线号)
探测器于2006年发射,于2007年由木星飞过,2015年飞跃冥王星,之后可能会在柯伊伯带上飞越海王星6.黎明号
黎明号,也称为曙光号,是美国宇航局的无人空间探测器,于2007年9月27日发射升空,目的是探索小行星带最大的两颗原行星:灶神星与矮行星谷神星,是第一架环绕小行星的探测器7.深度撞击号
深度撞击号是美国国家航空航天局的彗星探测器,设计用于研究坦普尔1号彗星核心的成分。探测器于2005年1月12日成功发射,同年7月3日释放撞击器,并于2005年7月4日05时44分成功撞击坦普尔1号彗星的彗核,地球在8分钟后接收到撞击事件的发生。(撞击号分为撞击器和飞越探测器两部分)8.伽利略号
伽利略号是美国宇航局一艘无人航天器,专门用作研究木星及其卫星。于1989年10月18日由航天飞机亚特兰蒂斯号运送升空,它于1995年12月7日接近木星。伽利略号是首个围绕木星公转,对木星大气作出探测的航天器。在前往木星的旅程中,它发现了首个属于小行星的卫星。由于燃料的消耗,且在发射前并未通过无菌处理,为免与木卫二碰撞,造成污染,伽利略号被安排撞向木星摧毁,它于2003年9月21日以每秒50公里的速度坠落木星大气层,结束它长达14年的任务。9.卡西尼
卡西尼是前往行星土星的一艘无人航天器。卡西尼号虽然是第四艘前往土星的空间探测器,但却是第一艘环绕土星,它于2004年抵达后,就开始研究土星和它的许多卫星,已于2017年9月15日销毁于土星大气层。10.尤利西斯号是
尤利西斯号是美国国家航空航天局(NASA)与欧洲空间局(ESA)联合研制的一颗太阳探测器,以希腊神话中智勇双全的奥德修斯的拉丁文名字命名,目的是研究太阳的性质,加深对太阳风、太阳极区以及行星际磁场等方面的了解。