欧空局大步迈向宇宙

回首过去，对欧洲空间局(简称欧空局)来说，最大的遗憾是忽视对行星和银河系的探测。最近，欧空局宣布：未来十五年将优先安排宇宙探测计划。

欧空局首席科学家罗格・波尼特宣布了欧空局2008年至2013年的科学计划。这些由空间科学顾问委员会提出的建议包括五项新的欧空局计划和一项预备计划，还有少量的非欧空局计划。在五项新的欧空局计划中，其中三项为基础计划。

欧空局的这一系列计划将产生重大影响，并为我们提供关于宇宙的更多新知识。为此，我们向读者简要介绍计划的一些主要内容。

伯皮・科伦坡(Bepi Colombo)计划

欧空局的第一项基础计划名为伯皮・科伦坡。伯皮・科伦坡(1920～1984)是一位科学家的名字，他是一位研究水星的专家，第一个计算了水星的奇特轨道，并提出了探测器与水星实现轨道交会的方法。按照他的理论，1974年至1975年“水星10号”探测器曾经三次飞过水星。1999年9月，欧空局提出了以他的名字命名的新的水星探测计划。在目前空间计划普遍采用计划名称的首位字母缩写来命名的情况下，以科学家的全名来命名，无疑是一位科学家的荣誉。

虽然“水星10号”探测器曾经三次经过水星，但获得的信息极其有限，天文学家还远不能因此获得水星的全貌。伯皮・科伦坡探测器是一位前往水星的使者，日本空间局和欧空局将通过它联合完成一幅水星全貌图。

为了实现这一目标，必须使探测器进入环绕水星的轨道，也就是成为水星的卫星。这是一项难度相当大的工作。我们知道，以地球所在轨道为界，太阳系的行星被分为内行星和外行星。内行星包括水星和金星，轨道速度大于地球；外行星包括火星、木星、土星等，轨道速度小于地球。由于水星最为靠近太阳，其轨道速度高达每秒48千米，而地球的轨道速度只有每秒30千米多。为了获得环绕水星的探测器轨道，首先必须对探测器加速。如果采用常规火箭，探测器到达水星需要4年时间。但如果使用与1999年美国“深空一号”探测器类似的离子发动机，探测器将在两年半之内抵达水星。探测器还将顺路经过金星，并利用金星的引力改变探测器的轨迹。最后，将使用化学火箭使探测器环绕水星运动。

盖亚(GAIA)计划

在希腊，盖亚是大地女神的名字。盖亚航天器的任务是数星星。

数星星?怎么数?配置在盖亚上的仪器非常灵敏，可以寻找到太空中的非恒星物体。按理论估计，盖亚平均每天可以发现100个新的小行星，30个拥有行星的恒星，50次新的超新星爆发和300个新的类星体。盖亚计划将持续5年。

除了数星星，盖亚还可以计算星球之间的距离。盖亚航天器具有非常强大的功能，甚至可以发现恒星是否有行星。因为行星的引力场将使恒星摆动，盖亚航天器可以精确地测量恒星的这种摆动，并以此推论出行星的轨道和质量。

为了完成这项辉煌而艰巨的任务，盖亚航天器必须离开环绕地球的轨道，定位于一个称为拉格朗日点的地方。在这个位置，太阳引力和地球引力的合力将使航天器保持稳定。盖亚航天器是欧空局海帕科斯(Hipparcos)卫星的继任者，从1989年至1993年，该卫星提供了太阳系近邻的精确位置和运动。

里萨(LISA)计划

里萨是激光干涉空间天线(Laser Interferometer Space Antenna)的英文单词首字母缩写。里萨具有了解黑洞形成时间的能力，并用来检验阿尔伯特・爱因斯坦的广义相对论理论。按照爱因斯坦1915年提出的著名的广义相对论理论，在黑洞形成的时候，黑洞将发出穿过整个宇宙的引力波。

要探测这种小到原子宽度的片段非常不容易，里萨计划将使用空间探测器的三角形分布来实现。三个探测器相距五百万千米，组成一个巨大的三角形星座。星座通过探测器之间的激光束来保持精确的构形。当探测器开始漂移的时候，将立刻检测到激光束引起的多普勒效应，并给予适当的补偿。

虽然这项计划具有很大的挑战性，但成功探测引力波的意义非常重大，它将向人类提供一个探索宇宙的新工具。里萨探测器准备在2010年发射，因为科学家们希望，在爱因斯坦宣布关于引力波的预言之后的一百年，证实引力波的存在。

NGST计划

NGST是新一代空间望远镜(Next Generation Space Telescope)的英文单词首字母缩写，NGST计划是欧空局的第一项灵活计划。由美国航宇局和加拿大空间局合作研制的哈勃空间望远镜，为欧洲的天文学家提供了了解宇宙的机会，而NGST是哈勃空间望远镜的继承者。NGST的口径为8米(哈勃望远镜的口径只有2.4米)，设计的最佳工作范围在红外光谱区域。研究红外光，尤其是研究只能从空间观测到的红外光，等同于研究宇宙的历史。NGST将详细考察银河系中心和非常遥远的宇宙区域的黑色尘埃云团。科学家和工程师们希望，NGST能够在2009年左右开始深空探测。

太阳轨道器(Solar Orbiter)计划

太阳轨道器计划是欧空局的第二个灵活计划，用于研究太阳。迄今为止，人类还没有获得过太阳高纬度地区的近距离图片，太阳轨道器将填补这个空缺。太阳轨道器将提高我们对太阳表面大气的了解，但它不只是一架相机，而是一个艺术级的探测器，其携带的仪器设备可以同时检测紫外线和X射线。太阳轨道器将捕获并分析太阳风的粒子，提供反映太阳外层大气形态的全面图片。计划在2008年，由俄罗斯的运载火箭从拜科努尔发射场发射太阳轨道器。

艾丁顿(Eddington)计划

如果上述两项计划(里萨计划和NGST)计划出现问题，欧空局还有一个预备计划：艾丁顿计划。艾丁顿航天器是一个1.2米的空间望远镜，用于研究小行星地震学，而小行星地震学可以用来研究行星的演变。艾丁顿计划第二个诱人的目标是高精度观测，能看见行星绕恒星的阴影，其敏感度足以发现行星在恒星之前经过时非常微小的影子。

其他计划

欧空局还为两个非欧空局计划提供经费保证。COROT计划是法国空间局的类似于艾丁顿的计划，价值两百万欧元。另一项计划也是法国的计划，名为MICRO-SCOPE，用来验证爱因斯坦的广义相对论的等效原理：具有不同质量的物体在同一引力场中以相同的加速度下落，该计划将耗资五百万欧元。还有一项与日本的协作计划，即用于红外线探测的天文-F计划，天文-F卫星将在2004年发射。

火星快车(Mars Express)计划于2003年发射，欧空局宇宙探测的基础计划从2008年开始。这三项辅助计划填满了2003年至2008年这一段时间。