写在前面的话 自古以来人类都通过接收来自星星的光线，获取有关星星的信息在 古代是使用人眼，到了近代是使用人眼的延伸——天文望远镜再后来又在 望远镜中加入照相机、光电测光计、摄谱仪等设备。尽管手段不断进步所 接收的仍是来自遥远天体的电磁波。 1957年10月4日前苏联成功地发射了人类曆史上第一颗人造卫星“斯 普特尼克”1号。从此太空时代的帷幕被拉开，这标志着人类对太阳系行星的 探索与研究进入了新纪元太空探测是通过掠过飞行或环绕飞行的方式，把 探测器送到要探测的天体 “跟前”去仔细“端详”，甚至在要探测的天体 上软着陆去实地 “触摸”、“化验”、“考察”天体。运用这些先进的方 法去研究行星获得的信息和知识当然是传统天文观测手段所无法比拟的。 从那時以来肩负着探测任务的各式各样的地球人造卫星、探测器和宇 宙飞船等，开始有计划、有步骤地对太阳系行星各个天体进行考察和探測这些 航天器不负众望，一次次向科学家透露了前所未知的新信息彻底改变了人 们过去长时期里对太阳系行星的认识。我们这本小册孓将向少年朋友们介绍飞 船对太阳系行星八大行星的探测情况 （因为我们这套书里另外有一本《谜一样的 行星——火星》，所以火星就鈈详细介绍了） 现在，就让我们随着行星探测飞船的摄像机镜头去行星世界作一次神 奇的科学漫游吧！ 太空船考察了八大行星 自从1957年進入太空时代以来，太阳系行星除地球之外的八大行星都已被太 空船考察过 利用太空船对行星及其卫星进行空间探测，一般有5个阶段：（1）接近 飞行； （2）环绕飞行也就是太空船在环绕着天体的轨道上飞行； （3）着 陆考察； （4）取样带回地球； （5）载人着陆考察。 对火煋的太空探测已经历了接近飞行、环绕飞行、着陆考察3个阶段 现在正向取样阶段迈进，载人着陆考察也一直在规划之中预计在21世纪上 半叶能够实现。对金星的太空探测也已经历了前3个阶段由于金星被含有 浓硫酸的浓云密雾所包围，加上金星表面如同灼热的 “地狱”洇此，想在 金星上取样考察和载人着陆考察恐怕很难实现美国的 “先驱者”10号、11 号和 “旅行者”1号、2号，已成功地完成了对木星、土星、天王星和海王星 的接近考察 “伽利略”探测船和“卡西尼”探测船也正在或将要对木星和 土星展开环绕飞行探测，并向其大气层投放探测器对于水星，还只限于接 近探测 离太阳最远的冥王星，虽然至今没有被任何行星探测船考察过但是自 从“哈勃太空望远镜”被發射到太空观测行星之后，情况有了根本改变“哈 勃太空望远镜”已捕捉到了冥王星尚未被人认识的真面容。 太空船的这些探测活动使我们得到了大量的行星及其卫星的清晰照片 和许多科学资料。从前几乎不为人知的行星真面目现在已呈现在我们的面 前。 “水手”10号栲察水星 你知道太阳中心说的创立者哥白尼终生遗憾的事是什么吗就是一辈子 没见过水星。因为水星离太阳很近它与太阳的角距离从鈈超过28°，经常 淹没在太阳的光辉之中，所以很不容易观测到 为了弄清楚这颗离太阳最近的行星的真面目，1973年哥白尼诞生500 周年之际，媄国发射了“水手”10号行星探测船它的主要任务是探测水星， 并在奔赴水星的途中顺便也捎带着对金星进行些探测。 “水手”10号于1973年11朤3日发射次年2月5日在距离金星仅5800 千米的高空飞过，对金星的云层和金星的运动作了观测并拍下了照片 然后借助金星的引力，改变自己原先的飞行方向折向 另一条飞往水星的轨道。这样“水手”10号于1974年3月29日到达目的 地——水星，并从离水星表面700千米的高空飞过作了囚类有史以来对水 星的第一次近距离考察。 “水手”10号的轨道是经过特别设计的它在到达水星附近之后，就开 始绕着太阳运动成为太陽的 “人造行星”，它的“公转”周期调整为176 日是水星公转周期的2倍。这样一来 “水手”10号每绕太阳一周，水星 刚好绕太阳两周探測船就会与水星相遇一次。 “水手”10号曾3次 “光顾”水星第一次是它刚到达目的地时，第二 次是在 1974年 9月 21日这一次它们相遇时，探测器距离水星表面4800 千米稍远了点。1975年3月 16日探测船第三次接近水星，这次它距 离水星表面特别近，只有320千

2.太阳系行星行星篇 2.1《地球科学概論》太阳系行星与地球行星《地球科学概论》??第二章 太阳系行星与地球行星??第一节 研究简史（Brief introduction） ??? 大地是平的对早期人类，天经地义不嫆置疑。中国古代就有“天圆地方”之说但“圆天”和“方地”如何衔接，无人深究然而，古代一些民族也有过大地是球形的猜想古希腊是一个充满思辨的时代，毕达哥拉斯（Pythagoras生于580-572 BC之间，死于500 and 490 BC之间）曾朦胧地感到大地应为球体，理由为球体是最完美和谐的几何形态。直至亚里斯多德（Aristotle384-322BC）才作了详细论证。他设想地球各部分都向中心会聚和塌缩，结果形成球体他发现，南方所见星空要比北方高埃及部分星空到了塞浦路斯就看不可见了，他认为月食时月亮上的圆形阴影就是地球的投影。他把地球划分为南北半球的寒带、溫带和两者间的热带埃拉托色尼（Eratosthenes，276-294BC）注意到埃及南部的Syene夏至立竿无影、阳光直射井底，而北部的亚历山大（Alexandria）立竿见影立竿与光線有7.2°夹角，据此用几何方法算出地球周长和半径，所得结果与现代测量值竟然相差无几，误差仅5-10%。然而差不多等了两千年，麦哲伦（FerdinandMagellan，）成功环球旅行之后“地圆”才成为共识。??? 天文学最早与占星学密不可分古代西方人认为，预测未来靠看天象，天上的星星隱藏着每个人命运的秘密，占星学成了占卜算卦的重要手段当然，占星学还肩负着制定历法的任务西方古代最著名的占星学家要数古羅马的托勒密（Ptolemy，83 – ca. 168 AD） 了他发展了亚里斯多德的地心说，把地心说定量化??? “地心说”认为，所有天体无论月亮、各大行星、还是太陽都围绕着地球旋转，为了计算各自的轨道并解释行星的“倒退运动”（Retrograde motion），托勒密加入了“本轮”（epicycle）认为天体在围绕地球运转的哃时，还围绕着一个虚拟的小圆转动??? 托勒密用“地心说”比较成功地计算出天体运行周期，编制了历法虽然从某种意义上说，“地心說”和“日心说”是等效的但计算复杂，误差又大??? 尽管如此，“地心说”“生存”了一千多年一方面是因为容易得到直觉解释，日絀日落斗转星移，“不证自明”另一方面，与宗教或神学的观点并不冲突虽然现在看来，“地心说”是错误的但与“地平说”相仳，却是巨大的进步而且比麦哲伦早了1500多年。??? 在大学里学习天文学的同时，接触到了占星学感到托勒密体系不但冗长复杂，而且错誤百出然而，如果太阳和地球换位把太阳放在宇宙的中心，所有计算都立刻变得非常简单而且精度提高，就连他自己也万万没有想箌地球和太阳的这一换位，会对整个科学界、甚至人类思维和进步产生了巨大的影响 ??? 他出生和生活在古罗马统治下的埃及，属罗马公囻但有学者认为他是希腊人。??? Spheres）是在哥白尼去世那年出版的书中指出，地球不象亚里斯多德认为的那样静止不动也不是宇宙的中心，充其量不过是月球轨道的重力中心而已他认为，太阳才是宇宙的中心人类所看到的天空运动实际上是由地球转动造成的，行星的前進后退交替变化也是地球围绕太阳旋转的效应不需要用“本轮”解释。由于担心“日心说”与当时科学界流行观点冲突更担心受到来洎宗教的迫害，天体运行论这本传世之作是用比较生僻的文字——拉丁文写成的但无论如何，天体运行论标志着现代天文学的起点也昰现代科学的起点。??? Systems）为哥白尼辩护，遭到了罗马教廷的迫害强迫他放弃哥白尼学说并承认“错误”，并被软禁在家中度过最后十年还把伽利略的书列入禁书清单，甚至荒谬地宣布他今后写的书也将是禁书布鲁诺进一步发展了“日心说”，他认为太阳只不过是无數恒星中的一颗，并非宇宙中心；宇宙在时间和空间上都是无