Celestia教學活動之八

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\normalsize\slshape\color{DarkRed}Celestia 教學活動之八 - Celestia 的宇宙飛船，第二部分
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\put(11,33.5){\zihao{0}{\color{cyan}\kaishu\textbf{Celestia 的宇宙飛船}}}
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{\color{blue}\zihao{-5}\textsl{圖 1 - 穿梭機 Atlantis, 投放 Magellan 金星探測器}}\\[30pt]
{\color{DarkRed}\zihao{2}\textbf{Celestis 教學活動之七}}\\[20pt]
{\color{DarkRed}\zihao{2}\textbf{Celestis 的宇宙飛船}}\\[11pt]
{\color{DarkRed}\zihao{-2}\textbf{第一部分 - 地球和月球的太空船}}\\[20pt]
{\color{DarkRed}\zihao{4}\textbf{修訂版 11a - 修訂於 2012 年八月}}\\[11pt]
{\color{DarkRed}\zihao{3}\textbf{更新用於 Celestia 版本 1.6.1-ED}}\\[2pt]
{\color{DarkRed}\zihao{-4}\textbf{適用於 TeXworks 0.4.6}}\\[29pt]
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\section*{\color{DarkRed}1 - 引言}\addcontentsline{toc}{section}{1 - 引言}

1.活動之七 - Celestia的宇宙飛船第一部分，帶我們參觀了一些自二十世紀五十年代開啟太空時代以來發射的地球和月球周圍的著名宇宙飛船，人造衛星和航天探測器。然而，地球僅是我們銀河系極浩瀚宇宙中圍繞一顆黃色矮恆星的軌道上運行的微小的，無足輕重的一塊岩石，水和氣體。在人類歷史中，我們剛剛開始探索太空。在名為棋譜特尼克-1號的第一顆人造衛星發射之後不久我們開始了地球附近的探索，人的好奇心要去觀看新的地方激發了我們離開地球的範圍朝外...向著我們太陽系的其他行星和衛星...在遠方。

2.在這個活動繼續，你會乘着名為「Celestia1號」的快速，閃亮的超能力幻想飛船在空間和時間兩者中航行穿越我們的太陽系。在它裡面，你會看到並相逢許多人類的行星探測器。你會學習到並探索它們實現機械人太空航行的科學。你準備好了嗎？讓我們開始！

3.你的旅行開始於2008年的加拿大東海岸上的高空。你是從提前發射的遙遠攝像機看着它。這是一個探索機會難得的美麗清晨，你不認為嗎？

4.注意：這個旅行最適合在高分辨率下（如果你的計算機允許）。要設置它，在Celestia頂端的「渲染」下拉菜單中，選擇「紋理分辨率」，並選擇「高」。如果你的計算機運行得慢，改為選擇「中等」解析度。

5.讓我們下降到你的飛船。那樣做，返回Celestia並按你鍵盤上的[G]鍵。攝像機會放大來仔細觀察你的飛船外貌。從所有側面看它，按下鼠標右鍵並在任何方向上拖拽你的鼠標。你的視野會變化。這個右鍵-按住-拖拽會在我們的旅行期間經常用到。\par
6.你可以由按[Home]鍵或者滾動你的鼠標滾輪僅僅放大一點。要改變你的方向，使用[$\leftarrow$]和[$\rightarrow$]箭頭鍵。\par
7.你的飛船和下面的地球不美麗嗎？你的飛船配備有火箭發動機和「特殊」超能力發動機兩者能夠做到在不可能的速度下穿越太空的旅行。它也可以時間旅行！正是現在，你在環繞地球的軌道上飛行超過每小時20,000英里（每小時32,000千米）。\par
8.貼着右側是你的白色HUD顯示。在右上角你會看到日期和時間顯示。日期顯示為（年，月，日）。時間格式是（時，分，秒 世界時）的24小時制時鐘。作為例子，2008 Jun 19 14:02:55 UTC的意思是你觀察的天空在2008年六月19日世界時下午2:02分（55秒）時所看到的。世界時通常由天文學家和軍人使用。\par
9.日期和時間顯示的下面的文字是，"Rate:1x"。這是指目前，時間是在真實速度下經過。Celestia有能力改變時間。\par
10.在你飛船左偏上顯示的文字是，"C1（Celestia 1號的縮寫）"。你飛船的計算機鎖定到你的飛船。我們航行期間，你會選擇並鎖定到其他目標。下面顯示的是距離讀數。它在米制數值上顯示從你的飛船到你的攝像機有多遠。這個顯示還提供你Celestia 1號的大小。這艘飛船在長度上（2倍半徑距離）是60米左右（200英尺左右）。\par
11.在左下角是你與你所看到的天體間的速度。然而Celestia 1號是在高速飛行，你的攝像機恆定在它上面，那麼你的「相對」速度是每秒0.000米（米每秒）。其後，我們會加速到非常高的速度而這個顯示會變化。\par
12.稍微觀看Celestia 1號僅是喜歡那景色。你是在一個非常優越的座位上！\par
13.Celestia 1號可以顯示星星為「點」，「模糊點」或「按比例的園面」。一同按[Ctrl+S]鍵循環經過這3個選項並選擇你遇到的最寫實（通常是點或模糊點）的星像場景。\par
14.我們有許多大的宇宙飛船要去看，那麼如果你準備好了，讓我們去。讓時間開始返航...到1962年。\par
15.在1958年，人離開地球表面進入太空的能力由蘇聯的Sputnik 1號，第一顆人造衛星的發射實現了。人造衛星的部分定義是，當一顆人造物體從地面發射而進入太空，不是在軌道上運行（去環繞）一顆行星，就是航行在更遠目的地的路途上。Sputnik上上述一類飛船（在教學活動之七，Celestia的宇宙飛船第一部分看到它）。它表明人可以設計和製造能到達並飛越太空的機器。\par
16.一旦技術經過驗證，蘇聯和美國兩國由產生有能力製造「太空船」的航空航天工業改變人類歷史。當然，以前的1958年，計算機僅是被創造出來而且佔據整個房間。以今天的水準是「原始的」技術，但足夠了。人達到了太空，而且在那裡現在沒有折返。\par
17.讓宇宙飛船逆着地心引力的拖拽離開地球表面的任務是非常困難，非常昂貴並且充滿失敗。事實上，從1958年到1962年八月，蘇聯和美國兩者發射了32艘不載人宇宙飛船。大多數是簡單的裝置，設計為單純進入太空和測試全部新工程技術。不幸的是，32個中有24個失敗了，在發射期間或之後不久全部撞毀了。\par
18.在1962年十二月，第33顆宇宙飛船成功達到它的目標...即，去和地球旁邊的其他行星和衛星相會。美國的NASA Mariner 2宇宙飛船是第一艘成功與其他行星相遇的宇宙飛船。Mariner 2的任務目的是飛過行星金星並傳回行星大氣，磁場，和質量的數據。它還做地球和金星之間的空間測量。數據是由無線電天線發送回地球。\par
19.水手 2號沒有在圍繞金星的軌道上運行，而是在超過每小時 30,000 千米僅一次飛越它（稱為``flyby），獲取照片並從這顆行星上面 34,000 千米的距離相會。它在那時繼續深入太空，到那時太陽的引力俘獲到它。如今，它的儀器沒有很長久地工作但它繼續在圍繞太陽的寬廣軌道上運行，默默證明人的創造精神。\par
20.當水手 2 號到達時製造了一個驚人的發現。金星的命名是依照遠久時代以前愛情和美麗的羅馬女神。這顆行星被認為也許是像熱帶世界，有雲，植物而且甚至可能「Venusians」。水手 2 號震驚世界的傳送顯示金星改為一顆可怕的行星，有 900 華氏度（480 攝氏度），一個煎炸和殺滅嘗試在它上面登陸（或生存）的任何東西的極度烘烤的烤爐的世界。\par
21.讓我們與 1962 年九月的水手 2 號會面，當仍距金星數百萬英里/千米的時候。Celestia 1 號的駕駛系統讓你的飛船處於水手 2 號的軌道上，連同時間放慢到比率：0.01X，這樣你可以看到它的經過。要去那裡，首先激活你的飛船系統。\par
22.要那麼做，我們首先需要激活你的駕駛艙。在屏幕上，位於你的飛船窗口右側的白色文字。那是你的 HUD 工具箱。它包含你的飛船可識別的操縱裝置。[左鍵-點擊] 緊隨寫有``Cockpit那行的小框。\par
23.那時點擊這裡（在消息上回答 OK）。你現在會聽到背景聲音。如果你沒有聽到，檢查你的計算機音響是打開的，而且不是靜音。\par
24.然後，點擊這裡僅一次。你的飛船會沿着這顆人造衛星到金星的路途上追蹤它。看着在 1962 年展現的歷史...首個人類的物體離開我們生息的世界去另一個行星查看。喔！\par
25.水手 2 號在穿行於太空的運動時完全無聲。因為太空沒有空氣，那裡完全沒有貫穿行進的途徑（聲音有賴於一些物體來貫穿通過）。甚至幾英尺的距離，水手 2 號會寂靜無聲地經過你。\par
26.它經過一次，再點擊這裡僅一次重放只是這次的場景，當水手 2 號在你前面經過時，按 [F] 鍵。現在，右鍵-按住-拖拽並從所有角度仔細觀察該飛船。要靠近它，按 [Home] 鍵或轉動鼠標滾輪。留意水手 2 號是一個簡單的裝置，不比一架天線，一台攝影機，和一個小火箭發動機多什麼。\par
27.隨着水手 2 號的成功，美蘇兩國繼續發射宇宙飛船到達我們的衛星和其他行星。在接下來的三年里，30 艘飛船被發射。讓人遺憾的是，它們中有 24 艘也失敗了，全都在發射中墜毀或在去往它們的目標途中發生故障。在 1967 年，美國的水手 5 號宇宙飛船成功在僅 4,000 千米的高度飛越金星，獲得新的照片並測量那顆行星的大氣。\par
28.在 1967 年十月 18 日，一艘蘇聯宇宙飛船最終成功抵達另一顆行星。實際上，它存心被設計去做以緩慢下落並投入金星灼熱大氣層的一個自殺式任務。這個任務成功了。這顆結實的蘇聯Venera 4宇宙飛船進入金星的大氣層並投放兩個溫度計，一個氣壓計，一個無線電測高計，一個大氣密度計量器，11 個氣體分析儀，和兩台無線電發射機。它證實金星不僅是可怕的灼熱，而且它的大氣壓擠稠密且部分硫酸組成，強度足以蝕刻金屬。喔！美麗的金星實際上是，真正來自地獄的行星！\par
29.這艘堅強的宇宙飛船沒有倖存足夠長的時間到達表面。它仍在空氣中的時候像是被煎炸並墜毀。來在它命中注定的那天與它相逢。首先，讓我們去看它的任務目標，行星金星。要命令 Celestia 1 號在 1967 年十月 18 日前往那裡，點擊這裡一次。我們讓時間加速那樣你可以看到它在它的自轉軸上轉動。\par
30.雖然它看着像一個宜人的親切的，米黃色的世界，金星是在太陽系從太陽自己的一邊比較熱的天體。它是那麼熱如果你在它的表面放一大塊固體的鉛，這塊鉛會化為一灘熱的液體。金星也沒有可以呼吸的氧氣，表層水或水的雲團。然而，它有可致命的二氧化碳氣體構成的稠密，渾濁的大氣。你可以看到完全覆蓋這顆行星的密雲。這些雲是多種氣體和硫酸小滴構成的，霧氣的強度足以酸蝕你的皮膚。這雲團如此厚重你不能從太空看到其表面你也不能從金星看到太空和星星，即使在夜晚，在任何時候！\par
31.如果缺乏氧氣，900 華氏度（480 攝氏度）的高溫，引起中毒的大氣和濃縮的酸不足以令人討厭，在這顆行星表面的氣壓是擠壓到「90 個大氣」。換句話說，金星上的大氣比地球上的濃和重 90 倍。這相當於大概 10 輛滿載的 18 輪卡車一輛摞在另一輛之上的重量，全都置於你的胸部上。你要在金星上登陸，那裡絕對沒有氧氣來呼吸，你的宇宙飛船和你會立刻被它的大氣重量擠壓成一灘，在 900 華氏度時會使你剩餘的沸騰並燒焦而酸性大氣會使餘下的溶解（喔！）。\par
可以在 Celestia 教學活動 3 或 3E，太陽系中發現如何獲得金星迷人故事的方法。在我們的 CD/DVD 或者教學網站看到它。\par
32.Celestia 1 號僅有片刻時間在其表面存留的能力。要去那裡，同時按 [Ctrl+G] 鍵。吁！\par
33.這是惡劣的環境而健壯的金星 4 號希望繼續存留，至少幾分鐘。要看「金星」接近金星，點擊這裡。當你觀看時，金星 4 號會在慢速率下（Rate: 0.01x）高速運動並且頂端進入大氣層。要靠近看它，點擊這裡並在它經過你時按 [F] 鍵。[右鍵-按住-拖拽] 並用 [Home] 鍵或 [鼠標滾輪] 放大來仔細觀察它。留意它是多麼巨大，來承受住全部大氣壓力！\par
34.金星 4 號在實際的速度下經過你看上去像什麼？要想知道，點擊這裡。WHOSSSH! 不要眨眼！那麼快！\par
35.請回答這個活動所附帶的工單中 1 - 6 題。前往工單。\par
36.蘇聯繼續用它的金星系列飛船，決心在它的表面着陸。他們最終成功了。在 1970 年十二月 5 日，從金星 7 號宇宙飛船投放了一個太空艙探測器而探測器用降落傘穿過金星的大氣層在另一個世界的表面着陸。這是第一個人造物體在另一顆行星上成功着陸。在高溫和擠壓的大氣壓力摧毀它之前它僅維持了幾分鐘，但它是成功的。蘇聯沒有放棄嘗試。一共，他們發射了 17 艘太空飛船到金星。一些在其表面着陸。金星 13 號在被高溫煎炸之前達到存續 2 小時並獲得一些金星表面的照片（看圖 4）。\par
37.在二十世紀七十年代中期，兩個美國探險者探測器進入環繞金星運行的軌道，它們中有一個探測器在其表面降落並測量數據其間另一個留在軌道上對這顆行星仔細觀察和拍照。\par
38.在1990年，最大的雄心是成功發送宇宙飛船到金星，抵達了。麥哲倫宇宙飛船是一艘大的，綜合性的設計為環繞金星軌道運行若干年的人造衛星。在飛船上是一個複雜的「雷達繪製地圖」裝置，能向下發射雷達信號來反射離開金星的固態表面。雷達波會穿透雲團，自地面反射回來。當返回信號由麥哲倫的大天線收到時，人造衛星計時回波往返要多長時間，並使用這個數據，計算從人造衛星到其表面多遠的距離。一英里一英里，一千米一千米，麥哲倫從軌道上繪製行星表面的起伏，山丘，山谷，平坦的平原。一整年之後，它繪製了金星的98\%而獲得類似真實的表面輪廓的深入了解。\par
39.讓我們去看看1989年的麥哲倫，在它處於地球上空位置的時候。要發送 Celestia 1 號到此時此地，點擊這裡。麥哲倫是搭載於美國亞特蘭蒂斯號穿梭機的載貨艙里進入地球之上的軌道。當你看到時穿梭機投放了這個宇宙飛船，麥哲倫在它上方旋轉。哇！那不是驚人的景象嗎？你是在一艘能置你於歷史此處的非凡飛船中。實際上，是激活它的「隱蔽覆蓋」範圍成為不可見的，那麼在穿梭機里的那些宇航員不會料想到被太空來的生物所看到。\par
40.再告訴你，那兩艘飛船的下方是越南。\par
41.[左鍵-點擊] 在你工具箱上的駕駛艙按鈕來關閉駕駛艙場景一小會兒，在那時右鍵-按住-拖拽圍繞兩艘飛船。而且，用 [Home] 鍵或 [鼠標滾輪] 放大較為靠近。使用你的 [] 和 [] 箭頭鍵來轉動你的視野。\par
42.為什麼宇宙飛船在旋轉？這個答案是穩定性。旋轉的物體像是小陀螺儀。當它們旋轉時，它們不會擺動太大，保持它們的天線指向正確。\par
43.穿梭機是美國的基本太空交通工具，有能力從地面帶着貨艙（艙門在後面，發射時關閉）被發射入軌。在太空中一次，穿梭機開啟它的門和大機械臂輕輕地抓取貨艙中的人造衛星並舉起它從穿梭機里出來。一次穿梭機之上的投放，兩個物體現在是在自由降落的軌道上。穿梭機那時點火一些小火箭而從人造衛星移動一段距離。一旦越過，這顆人造衛星點火它自己的火箭不是運動到地球之上一個不同的軌道，就是完全離開地球向外進入太空。\par
44.那正是麥哲倫。在 1989 年，五月，由穿梭機投送到軌道之後，麥哲倫點火你所看到附於它的火箭朝向金星。它在 1990 年八月 10 日抵達，超過一年之後降落進入準確軌道，它在那繪製地圖並仔細觀察金星四年。在 1994 年十月 11 日，麥哲倫墜落離開軌道並在金星大氣層中着火燒毀。\par
45.你喜歡去看在 1992 年在圍繞金星軌道上運行時的麥哲倫嗎？讓我們去。點擊這裡一次。麥哲倫是在遠方。要移動靠近它，按 [G] 鍵。右鍵-點擊-拖拽來詳細觀察它。看到它的大碟狀雷達向下指向這顆行星了嗎？它正忙於彈回離開其表面的雷達信號，並獲取它們的回波。留意它拋掉的（擺脫）它的大火箭發動機。\par
46.哎，如果麥哲倫能看穿雲團並製作金星表面的地圖，它看到了什麼？要想知道，用程序指令我們精良的飛船計算機也看透金星的雲層。回到 Celestia 並按 [I] 鍵一次。雲層會突然消失而呈現合於事實的金星表面。要更好地看它，按 [End] 鍵或用 [鼠標滾輪] 來縮小而從金星足夠遠去看整個的行星。要置中這顆行星，用你的鼠標指在它上面並雙擊。留意它整個遍布大量輕物質構成的條紋。那些是以前的火上熔岩流。金星一度有大量噴發著的火山是非常非常的活躍的火山。\par
47.在仔細觀察完它的真實表面時，按 [I] 鍵恢復雲層。\par
48.在 2005 年十一月，歐洲空間局(ESA)發射了金星快車，一個boxy，設計以長達六年時間到環繞金星軌道的滿載儀器的宇宙飛船，獲得照片和測量這顆被雲籠罩的行星。讓我們和高速飛行的快車一起向著它的目的地。點擊這裡。\par
49.在 2006 年，四月 11 日，金星快車成功抵達金星的空間並點火它的後-火箭來讓它慢下來和改變它的軌跡（路線）那樣它降落進入一個長省略軌道。Celestia 1 號會前往那個重要的時刻，讓我們去吧！\par
50.首先，找到「環境光強度」滑塊在你的白色工具箱中的位置，並滑動滑塊到讀着 0.15 左右。到那時，點擊這裡。你可以看到火箭在燃燒。\par
51.要靠近仔細觀察這艘飛船，並且看它的一些儀器，點擊這裡。在那時，如果你有互聯網連接（並有老師的同意），[右鍵-點擊] 這艘飛船的大天線，並選擇``info"。你會收到金星快車儀器的 ESA 網頁，在那裡你可以讀到所有關於它的七個關鍵儀器。要靠近看它們，改為在宇宙飛船的主體上 [右鍵-點擊]。會顯示一個「人造衛星」列表。選擇任何一個儀器並按 [G] 鍵。你的飛船計算機會放大那個個別的儀器。要看另一個，由按 [End] 鍵自宇宙飛船縮小，[右鍵-點擊] 並選擇另一個儀器，按 [G] 到它那。\par
52.這艘宇宙飛船仍然辛勤地在工作，正在仔細觀察着這顆行星。它發現了來自它的雲團的大量閃電（然而對於下雨來說太熱而且那裡沒有自由的水），和強烈的風暴。金星有黯淡無光的一側以極光類型的能量而顯得發紅。在 2009 年，七月，金星快車發現金星一度類似地球為浩淼水的海洋所覆蓋的痕迹，其存在於多久以前尚不清楚。現在，那裡在或接近其表面沒有液態水滴。\par
53.回答在工單中的 7 - 8 題。前往工單。\par
54.水星，我們最靠近太陽的行星，是以羅馬他們的交易和商業之神命名的。小時候聽說關於它，比其他的圍繞太陽旋轉要快。望遠鏡發明之後，所獲得的資料而與望遠鏡不相當，水星是而且仍然是非常難於觀察的。它是如此靠近太陽而人們使用望遠鏡如果對着太過靠近太陽會灼傷他們的視覺或他們的儀器。而且，因為我們的大氣層使水星的邊緣模糊，很少細節被看到。\par
55.在二十世紀七十年代，為此，水星成為宇宙飛船去觀察的下一個目標。這項任務派給了名為水手 10 號的空間探測器。在 1973 年十一月，水手 10 號由美國發射。它在 1974 年三月橫穿水星的軌道而自其表面僅 700 千米的距離。它然後由這顆行星再兩次導致迴環成寬廣的轉向。最後，以氣體小噴流用於操縱水手 10 號行駛，並結束其任務。水手 10 號現在繼續在圍繞太陽的環形軌道上，但它的儀器失去作用而它到地球的信號現在寂靜無聲。\par
56.水手 10 號的成果證實水星是一顆 46 億年的遠古岩石世界，那實際上沒有大氣層而有一個火山口，全然類似月球的表面。\par
57.讓我們在 Celestia 1 號中航行回到 1974 年三月的時候。好了，點擊這裡。你會在水手 10 號向它與水星首次親密相遇行進時處於它的旁邊。時間將會被加速到 Rate: 100x。從便於看清的位置觀看這次相遇。那接近的還是什麼？\par
58.你越過水星之後，右鍵-按住-點擊並很近地仔細觀察水手 10 號。用 [Home] 鍵或鼠標滾輪放大。特別觀看它的雙照相機。你恰好見證了宇宙航行和軌道數學的偉績。記得，在 1974 年，大部分計算和數學是由工程師們在計算尺上完成的。要發送一顆宇宙飛船在高速數百萬英里來接近一顆行星而不撞到它，是一件驚人的功績。\par
59.在 2004 年，一艘新的 NASA 宇宙飛船被發送用 6 年時間到水星。名為水星信使，它從佛羅里達卡納維拉爾角發射，在 2004 年八月有意讓它降落進入圍繞水星的長年軌道。那是不容易做的。從這裡到水星是一個漫長的道路，而它是有微弱引力的小行星。要航行到它，當途中減速並降落進入軌道，依賴大量的軌道數學和定位。水星沒有大氣層用來制動到來的宇宙飛船，那樣信使的天空軌跡有發展一些真的失去控制的路線。\par
60.作為例子，它發射之後一年，信使飛到地球一端後面來從「引力主推」增加速度。其後，它在 2006 和 2007 年兩次飛到金星一端，用金星引力的拖拽來重新排列和順序循環它的軌跡更接近於水星的軌道。三次水星飛掠，每次跟隨着大約兩個月之後來一次航向修正動作，在 2011 年三月 17 日送信使在適當的位置成功進入水星軌道。\par
61.從發射到水星軌道的 49 億英里（大約 79 億千米）的航程期間，這艘飛船經歷了一個極端環境的範圍。其中之一極度包括重複近距離經過太陽。在這個距離上，這艘宇宙飛船接受的太陽熱和能量比地球軌道人造衛星多 11 倍。最初的兩次水星飛掠的每次之後立刻，這艘宇宙飛船接近一切宇宙飛船相對於太陽所達到的每小時超過 140,000 英里（每小時超過 225,300 千米）的速度的最大速度記錄 - 比 NASA 的穿梭機快大約八倍。最好的記錄僅由 Helios-2 宇宙飛船，在 1976 年四月相對於太陽達到每小時 150,000 英里。我們會在這個旅行的後面看到 Helios-2。\par
62.讓我們去看在 2011 年三月下降進入圍繞水星軌道時的信使。點擊這裡。觀看它的來和往（時間慢下來）。然後，去親自靠近看它，點擊這裡。它是一個不太複雜的宇宙飛船，是它？它僅是一個火箭發動機，一些天線和儀器，兩塊太陽板和大熱屏蔽來阻擋飛行中來自太陽的可怕熱輻射。[右鍵-按住-拖拽] 那樣你可以仔細觀察它並看着在它後面的太陽。你能看到在它的陰影中有多深？\par
63.信使會拍攝水星和獲得多樣環境的測量數據直到大約 2013 年。\par
64.回答問題 9 - 11。到工作單。\par
65.火星數千年來激發人的想像力。每兩年圍繞太陽一周的軌道運動，如一顆微紅的小球體穿過我們的夜空召喚我們來觀看。古代文化認為火星是作為神的家，最明顯的，戰神（由於它的微紅色使他們意識到鮮血）。實際上"Mars"這個名字，來自羅馬的戰神。\par
66.在 19 和 20 世紀，火星的秘密繼續縈繞在人們的心頭。在 1877 年，作為例子，一個名為 Giovanni Schiaparelli 的意大利天文學家用望遠鏡來製作火星地圖。他考慮他在其表面看到的直線外觀用「運河」的稱呼來描述它們。在 20 世紀之初，一個名為 Percival Lowell 的美國天文學家，通過一架新的地基望遠鏡觀測火星，明確宣稱也能看到那些線。他甚至認為它們是模糊的道路輪廓或者也許是灌溉「渠」。他還以為他可以看到在其表面靠近它們的黑色織物森林。雖然這個時代的望遠鏡所看到的仍然有一點模糊。Lowell 製作了他認為看似線和運河的一束草圖，並發表了它們來讓世界看到。他推論火星實際居住着一個高級的，智慧文明，一份振奮我們地球這裡的人們的報告。其他天文學家也認為堅信他們也會看到其運河，道路和森林。\par
67.作為一個效果，很快火星歇斯底里地橫掃世界，作為地球上的人假設為什麼火星人會建如此的大運河。這個理論俘獲公眾的想像力是構想火星因缺乏水而死去，火星人修建巨大的運河來從極地冰冠輸送水到其行星的其他地域，為飲用和灌溉農作物。它似乎符合邏輯，地球上的人以致相信火星真的居住有一個高級的但已消失的智慧種族。\par
68.在 1898 年出版的一部虛構的小說名為，「世界大戰」增強了這一觀念。其由 H.G.Walls 創作，故事敘述火星人文明最終不能容忍他們的乾旱時，正在死亡的世界。在書中，他們決定入侵地球，他們派遣先進宇宙飛船的全部艦隊用先進的「能量」武器攻擊我們。在書中，他們沒有達到目的。雖然是虛構的，所有地球上的人們開始仰望火星並相信真實的火星人攻擊我們之前只是一個時間問題。這種認識居然延續到 20 世紀中期，到那時美國和蘇聯的宇宙飛船最終到達火星並揭示了關於這個迷人世界的真相（沒有運河或城市）。\par
69.在美國歷史上最古怪的事情之一發生在 1938 年，在那時在紐約市的一個每周一次的廣播節目決定播送朗讀「世界大戰」。電台播送的這個節目橫跨全美國。雖然他們在廣播節目的開始介紹播音者顯然只是從一本書朗讀，人們中誰收聽晚了而對此不知，並聽到了電台宣布地球被火星人入侵。當消息傳播和成百上千的人收聽廣播恐慌快速蔓延穿過一些美國市鎮。一些人甚至離開家那槍來趕走入侵者，和/或用頭盔掩護他們的頭部來保護自己預防火星人致命的「意念射線」。一些甚至可悲地去自殺來避免被火星人俘獲。\par
70.關於世界大戰所創作的有兩部電影，最新的是一部 Steven Spielkerg 的作品由 Tom Cruise 主演。\par
71.你會喜歡去看 Percival Powell 認為他所看到的火星嗎？Celestia 1 號會帶你回到的時候從一個圓斑上的遙遠火星給你 Lowell 時他所看到的印象的一個感覺。你準備好了嗎？\par
72.然後，點擊這裡一次。你的飛船計算機會重置而你會被定位在 1905 年的太空。在這個距離...真實的火星。當你可以看到時，火星在色彩上是略呈紅色的米色而在其上明顯地有暗色區域。它們是岩石，不是植被，但如果在你看這顆行星時斜視，你可以看到為什麼人們通過一架不清楚的望遠鏡看火星可能會猜想在它上面有路線和深色森林地帶。\par
73.在火星上右鍵-點擊並從出現的菜單，以你的鼠標指在「交替表面」上。會出現一個新的菜單。在 "Lowell Mars" 上左鍵-點擊。喔！這是你基於 Lowell 製作的他認為是火星上的運河和森林的真實草圖的圖像。\par
74.放大，然後 [右鍵-按住-拖拽] 圍繞其行星移動，仔細觀看 Lowell 的圖像。他們認為在它上面生活着智慧生物不是驚奇的事。上述特徵就無疑不是「天然的」。\par
75.到做完時，在火星上右鍵-點擊，選擇「交替表面」。從出現的列表中「正常」上左鍵-點擊。火星會恢復到正常的外觀。\par
76.火星給我們好奇心並相信那裡實際可能是智慧生命的那一點上，它是適合我們地球人希望去探索這顆驚人的行星。在 1960 年開始有宇宙飛船奮力要到達它。蘇聯和美國兩國做了許多嘗試，在 1960 年和 1964 年之間發送了六艘宇宙飛船。所有六艘在到達火星中失敗了。\par
77.在 1964 年，美國的水手 4 號終於到達了這顆行星，在每小時數千英里/千米下僅一次飛掠它。它獲得照片和火星大氣層的測量數據，然後繼續進入太空。水手 4 號的之後幾年又有三艘美國水手宇宙飛船跟隨着（水手 6，7 和 9 號）。它們發現了火星有兩顆小衛星（距它不遠的白點），並且有非常非常稀薄的大氣，對維持植物生長或生存太過稀薄。實際上，它們發現了火星是一顆非常冷的行星，在夜間下降到超過 -150F。它們還發現它是絕對的，可怕的完全乾涸。在那裡沒有運河，沒有聰明的外星生命，沒有植物，沒有湖泊，江河或任何種類的液態表面水。在那裡沒有雲也沒有雨或雪。火星是一個荒涼寒冷的荒原世界，寒冷而乾燥，缺少能確定的生物。\par
78.在 1971 年，一艘名為火星 2 號的蘇聯飛船前往進入環繞火星的軌道，第一艘到月球附近的另一顆行星軌道/環行的宇宙飛船。火星 2 號發現雖然它的大氣非常稀薄，火星有天氣。當火星 2 號到達時一股巨大的風塵暴掠過這顆行星，風暴一直颳了幾個月。接下來的幾年裡，蘇聯再幾次成功發射軌道器到火星，獲得照片和測量數據。\par
79.要看那完全乾燥的世界，讓我們去看在 1973 年的火星。要那樣，點擊這裡一次。這顆行星會以加速的時間在你下面旋轉。當你觀看時，火星的兩顆衛星的一顆會在不遠處穿過。\par
80.喔！多麼醒目的世界。它缺少岩石，微紅的沙粒，塵土和大坑。那些坑是隕石坑，它們是超過數百萬年在小行星（太空岩石）高速猛擊火星時造成的。\par
81.一顆巨大的小行星，數百萬年前撞到火星的南半，產生了你在火星下半看到的巨大圓坑。找到它！這個隕石坑稱作 Hellas Planitia。那個撞擊足以使硬的表層裂開而熔岩流出填滿這個坑。由於火星沒有液態水，然而，現在小的侵蝕填滿其隕石坑洞穴。它們是數百萬年的時間。要看到一些它們的名稱，一起按 [Shift + \verb"&"] 鍵打開地點標記。\par
82.按 [L] 鍵一次來加速時間，並觀察火星到最少完全旋轉一次。當你觀看它在你下面轉動時，你還會看到它的一些其他驚人特徵。覆蓋著這顆行星的是懸浮在它的稀薄大氣中的塵埃霧霾，明顯可以看到。它有巨大的火山山峰，大得足以使地球上或太陽系的其他地方任何地方的山顯得小。在它的表面有一個巨大的傷痕，一條非常大的峽谷稱作 Valles Marineris。加上，差不多 Peraival Lowell 是正確的一件事。它有極冰冠。那裡是火星上的水。然而，它嚴寒而結實地凍結在那些冰冠中。要看它的冰冠，[右鍵-點擊-拖拽] 這顆行星向下那樣你看到它的北極區域。冰是豐富的。\par
Celestia 教學活動 3 或 3E - 太陽系，讓你了解火星，它的行星歷史和它的特徵。我們懇請你接受那個發現之旅。你可以在我們的 CD/DVD 和網站發現它。\par
83.在 1976 年年中，美國 NASA 的兩艘海盜 1 號和海盜 2 號宇宙飛船（匹配飛船）在火星上登陸。兩者是吸引人的飛船。讓我們去回到 1977 年的時候觀看在火星表面上的海盜 1 號。其實，讓我們點燃 Celestia 1 號的火箭發動機飛臨到它。要為我們行駛的飛船定位，點擊這裡一次。我們翱翔在 2,500 千米的火星上空。海盜 1 號在其表面的一個地方下降。讓我們向著它飛去。要那樣做，你要首先學習如何操縱你的飛船發動機和轉向操縱裝置。\par
84.在你的鍵盤右側的數字鍵盤上，找出 [8$\uparrow$]，[2$\downarrow$]，[$\leftarrow$4]，[6$\rightarrow$]，[7] 和 [9] 鍵的位置。在那些數字上方那有一個小燈，標記着 Num Lock。如果它沒有打開，按指示 [Num Lock] 的那個鍵。\par
85.然後，回到 Celestia 並輕擊 [7] 鍵一下。留意你的飛船在空間旋轉和滾動。輕敲 [9] 鍵，它在另一個方向上滾動。輕敲 [8] 鍵。你的視野向下移動（顛簸）。[2$\downarrow$] 鍵使飛船向上顛簸。輕擊 [$\leftarrow$4] 鍵。你的飛船緩慢行進會向左運動。輕擊 [$\rightarrow$6] 鍵你的視野會向右移動。用這六個鍵練習直到用它們做到感覺良好。\par
86.接下來，我們需要告訴你如何操作你的宇宙飛船火箭發動機的操縱裝置。[A] 鍵是你的節流閥而使你加速。[Z] 鍵是你的制動器而使你減速。[S] 鍵停止你的飛船。能做到嗎？[A] 加速，[Z] 減慢，[S] 停住。\par
87.讓我們練習一會兒。回到 Celestia 看在你的飛船窗上左下顯示的文本。它通知你的目前速度是每秒 0.000 米（米每秒）。現在，輕敲 [A] 鍵幾次並觀察這個顯示。你的速度增加了。更多幾次輕擊 [A] 鍵。你的前進速度會再增加。現在，輕敲 [Z] 鍵幾次。你的速度會減慢。最後，按 [S] 鍵，你的飛船會成停止狀態。\par
88.好了，讓我們前往火星。點擊這裡重設你的位置。你會發現一個暗淡的小白點位於這顆行星的中心位置上。這個點圓處於一塊大而平坦的普通岩石上。那個圓點是海盜 1 號。看到它。如果你不能發現它，按 [N] 鍵一次。然後再次按它。\par
89.以 [左鍵-點擊] 你的工具箱里的駕駛艙按鈕來激活你的駕駛艙。\par
90.現在，輕敲 [A] 鍵幾下並觀察左下方的速度顯示。加速到大約 20 千米/秒（那是千米/秒，不是米/秒）。你的發動機會在背後燃燒着。當你的飛船朝向火星飛行時它會放大。使用你的轉向鍵（[8$\uparrow$]，[2$\downarrow$]，[$\leftarrow$4]，[$\rightarrow$6]，[7] 和 [9] 鍵），你的飛船朝向那個白點對準並保持它位於中央。\par
91.當你下降時，你可以留意火星上各處奇怪的光亮。看到那些火山口。當你觀看時，它們可能突然間變得看上去不像坑洞，而像是隆起/山丘。它是神魂顛倒！它是你由某陰影引起的你的智力遊戲的一個戲法。\par
92.繼續下降。當你在火星上面的距離降低到 100 千米時，按 [S] 鍵。這會使你的飛船停住。現在，按 [G] 鍵。你的飛船將會開始自動駕駛並帶你在到海盜 1 號餘下的路程中下降。[關閉] 你的駕駛艙場景並從你在它上方目前的視角仔細觀察它。然後當你想要環繞它時 [右鍵-按住-拖拽]。\par
93.海盜 1 號和 2 號是完全相同的飛船，是設計要做兩件主要的事。它們的重要任務是去尋找微小的微生物（細菌的）生命...大概生活在火星的泥土裡。水手和火星空間探測器確定了在火星上沒有大的可見到的生命形式（沒有動物，樹，草，等。）但是也許小的生命形式如細菌或真菌或藻類可能生活在其土壤里。在地球上，我們的土壤充滿每teaspoon有數十億微生物。也許火星也有如上生命。\par
94.要知道，海盜 1 號和海盜 2 號兩者有機械臂而在它的末端有摺疊縮短的鏟子。返回到 Celestia，你能看到它探出着陸器的側面。根據來自地球的無線電指令，海盜飛船伸展
它的機械臂，鏟起一鏟土壤，並使它落入宇宙飛船內部特設的空腔（一個大碗）。這個空腔完全是消過毒的，「可口的」熱湯，有點像美味的雞湯。它有所有基本礦物，水和養料那
是科學家認為任何地方的任何生命形式所需要的。希望如果火星上的微生物落入宜人的湯盤，它們會開始生長。當它們生長時，它們會使這湯盤產生變化，使它變酸並讓它冒出這
艘宇宙飛船上的一些探測裝置能察覺到的氣體和氣味。\par
95.幾周後，這個結果由水手號發送到地球，使用你在這艘宇宙飛船上看到的大碟狀天線（觀看這一天線）。這盤湯沒有變化。那不是在這個別的土壤樣本中沒有細菌，真菌或者>藻類，就是它們不知何故不喜歡這湯的食譜。科學家排除第二個可能性。它完全是好湯。結論是至少在火星的這個地方的土壤，是完全沒有生命形式的不毛之地。不幸的是，海盜

1 号和 2 号两者在相距数千英里的两个不同位置发现相同的事情...一颗看上去无生命的行星。\par

96.兩個着陸器的第二個重要任務是仔細觀察火星的環境，獲得照片，測量大氣層，地面輻射強度，等。它們證實火星是異常乾燥，寒冷並受到大量來自太陽的紫外線輻射。如果>你在其表面無保護地四處行走，你會沒有氧氣來呼吸，至多在數分鐘內你會非常快速變得非常冷，並受到可怕的晒傷。總之，它過去是現在也是對塵世生命不友好。\par
97.現在，兩個着陸器仍然在火星上它們最初着陸的地方。它們的儀器不再起作用。它們被選擇作為「紀念」物。在遙遠的將來有一天人類登陸火星並可以建立殖民地，其海盜着陸>器會是對遊客最有吸引力的事物。\par
98.回答 12 -18 題。前往工單。\par
99.從 1980 年到 1997 年，一直沒有其他宇宙飛船逗留火星。被發送的幾個，但都失敗了。最終，在 1997 年，兩艘人類最成功的宇宙飛船到達火星。一個在其表面軟着陸並成>為第一個它自己在另一個世界實際四處運動的機械人。它被稱為"Pathfinder Sojourner rover"。它是一輛有一串攝像機和儀器在它上面的小車並且很成功地，在 3 個月中獲得>火星的測量數據和照片。現在它遺留在火星上，然而像海盜號，它的系統現在失去作用而且它沒有更遠地四處運動。\par
100.在 Pathfinder 着陸兩個月之後 NASA 成功將第二艘送入圍繞這顆行星的軌道。命名為 Mars Global Surveyor (MGS)，它從 1997 年到 2006 年不間斷地運轉，並在細微的>細節上對整個行星拍照和繪圖。它收集了大量關於火星的數據而最激勵科學家的數據是明確，無誤的火星遠久以前曾經超潮濕的跡象...在其表面曾經有液態水。MGS 發現了非常>古老的，乾涸的河谷，溝壑，甚至那裡的水一度彙集成淺海窪地。\par
101.讓我們與 2005 年在圍繞火星軌道上運行的 MGS 相會。要那樣做，點擊這裡，Celestia 1 號會帶你在它後面飛行。用 [Home] 鍵或 [鼠標滾輪] 放大並右鍵-按住-拖拽來仔
細觀察它的所有面。留意在飛船上裝備的儀器。它還覆蓋有反光的網狀金箔，一直來保護它來自太陽輻射的攻擊。\par
102.在你的前面是巨大的火星極地冰冠，這顆行星上面有一層米黃色/淡粉色的稀薄的大氣層。留意處於冰上地面各處明亮的霜。MGS 的軌道一天幾次穿過右上方的極冠。冰冠是>凍結的二氧化碳和水兩者構成。在那裡大量的水保存在下面的冰里，而沒有液態的水。\par
103.觀察 MGS 一小會兒，然後加速其軌道運動，按 [L] 鍵觀看它通過冰的上方。\par
104.火星上乾涸的河谷看上去會像是什麼？要想知道，我們會在 MGS 的軌道上向前跳躍。在它正下方，一條大的，乾涸的河床會可以看到。實際上，MGS 在它右上方通過。好了>，點擊這裡。觀察下面的地面至少大約 30 秒。\par
105.現在，按 [End] 鍵或鼠標滾輪來縮小達到 MGS 之上 500 km（千米）的距離那麼它僅是一個微小的白點。觀察一會兒。你會發現 MGS 所通過其上方的河谷好像排到一個大火
山口和裂縫進入幾條小山谷。不管什麼水一度在這裡流動穿越這片地域強有力的運動雕刻出上述的大河谷。\par
106.在 2006 年十一月，NASA 最終失去和 MGS 的通信。它可能發生在 10 年後的太空嚴酷環境中，某物體最終在那裡損壞，而它的任務現在結束。\par
107.如果火星曾經是濕潤的，所有液態水去哪裡了？為什麼這顆行星現在如此完全乾燥？那裡是幾個可能的原因。簡單地說，火星上的液態水似乎在數百萬年前蒸發而逸出進入太
空。這個原因涉及這顆行星的大小較小，缺乏強有力的磁場來保護它免遭來自太陽的嚴酷輻射，一個稀薄得多的大氣層而當氣壓低時水有快速蒸發的趨勢。\par
108.回答問題 19 - 21。到工作單。\par
NASA 只是大量討論火星和它可能濕潤的往日的出眾網站之一。如果允許互聯網外出，點擊這裡。
我們的 Celestia 教學活動 3 和 3E，兩個給你非凡的火星之旅和詳細討論那裡的水的命運。你可以在我們的網站找到它們。
109.今天 Mars Global Surveyor 不僅是圍繞火星軌道上運行的宇宙飛船。實際上，那裡是六艘其他探測宇宙飛船目前在火星和不同路徑上執行任務。NASA 的 Mars Odyssey 和歐洲空間局的火星快車目前運行在環繞火星的軌道上，正獲得測量數據和照片。\par
110.要看 Mars Odyssey，點擊這裡。它會在你前面越過。當它大約到火星的中央時，按 [F] 鍵和 [G] 鍵，然後右鍵-按住-拖拽來詳細地觀察它。留意它覆蓋著反光的金箔來保>護它來自太陽的酷烈輻射不受傷害。一根大吊杆在其距離宇宙飛船其他部分 17 英尺長的頂端設計為放置伽馬射線探測器。放大這個探測器。\par
111.現在在火星上的其他兩艘宇宙飛船是大約小手推車大小的機械人小車。它們是由 NASA 製造和發射的並命名為「勇氣」和「機遇」。這名稱是由 NASA 採用一個在學兒童中間的全
國性競賽選出的。獲勝者是一名來自"Arizona"名叫 Sofi Collis 的 9 歲女孩，她出生於 Siberia（俄羅斯）並由一名美國婦女收養。她在一篇簡短文章敘述她所選中的名稱。「我過去一直住在孤兒院。」她寫道。「它黑暗而寒冷和孤寂。在夜裡，我仰望閃爍的天空而且感覺更好。我夢想我會在那裡飛翔。在美國，我可以讓所有我的夢想成真。感謝『勇氣』和『機遇』。」\par
112.勇氣號和機遇號兩者在 2003 年送到火星並且在 2004 年一月安全着陸。它們自從到那裡一直工作。兩者設計為尋找火星上岩石和土壤中水的痕迹。它們有照相機來獲得照片
，鑽機來鑽入岩石而探測器對水嗅聞。不似海盜號着陸器，不會移動，勇氣號和機遇號兩者是類似pathfinder rover的漫遊車。它們有車輪並可以滾動經過地面，從一處到一處地
緩慢移動。它們是真正的機械人勘探者，有 21 世紀的技術和設備。\par
113.讓我們去觀看勇氣號。點擊這裡。在你正下方並且在中央的是名為"Gusev"的環形火山口。處於火山口裡面的是勇氣號。你還不能看到它。在我們去看它之前，你想想 NASA >為什麼使它下降到Gusw火山口裡面？靠近觀看並回想它的任務。在工作單上記錄著你作為 23 題的答案。到工作單去。\par
114.要看到處於火山口中的勇氣號，點擊這裡。你的飛船被有磁性的勇氣號抬高離開火山口表面一點那樣你可以看到它的四周甚至底下（NASA 不知道）。右鍵－按住-拖拽而從它
的各面仔細觀察。\par
115.勇氣號看着漂亮而簡單但...它花費了 4 億美元來製造。呀！談論一輛昂貴的「手推車」！其豎起支杆承載兩個立體照相機，而它的機械臂有一台鑽機，顯微鏡和其他儀器。NASA 網站較早提到許多有關勇氣號的事實。\par
116.在 2009 年，勇氣號的車輪陷進疏鬆的沙地，沿着它所探測的一個小的次火山口邊緣。他們雖然試圖，NASA 的負責人不能勸導它脫離它所處的位置。在 2011 年，NASA 最終
放棄嘗試讓它擺脫。它的長時間火星考察結束。\par
117.機遇號的着陸地點同樣讓科學家興奮。它稱為Meridiani Planum。它是火星地面上一處古老的平坦平原。從軌道獲得的照片強烈暗示它可能曾經是小湖的底部。水很久地消失
了，但可能那是它曾經在那裡的一些痕迹。要看其着陸地點，點擊這裡。機遇號會在你之下 4,700 千米的那個平坦平原上四處緩慢地漫遊。你的飛船已經位於圍繞它的紅色標記>。\par
118.在 2006 年，六月，着陸之後兩年半，它發現了確鑿的證據在Meridiani Plunum的岩石曾經是在水下，至少一段時間。它們含有僅能自液態水下面沉積形成的礦物。從那時以
來，更多的證據被收集到。機遇號仍然工作在該平原，之後很久它的部件被認為不能再用！\par
119.那裡似乎無疑在數百萬，也許數十億年前，火星有表面水...和雨。它有生物生存和繁盛的環境。也許在這顆行星的某處那裡仍然遠古的微生物生活在地下或泥土中，不放棄>寒冷乾燥的生活方式。\par
120.因為信心，NASA 發射了兩艘更複雜且非常昂貴的宇宙飛船。在 2005 年，八月 13 日，7 億美元的火星偵察軌道器離開地球為期 8 個月的航行到這顆紅色行星。飛船上是許
都精良的新儀器來從這顆行星上面的軌道搜尋其土壤或冰中或下面的液態水。它在 2006 年，三月 10 日安全抵達，並落入一個環繞火星的軌道。迄今為止，它的成果引人注目。
驚人清晰的照片圖像和非常深的洞穴發現只是它的一些成績。如果它成功實際找到火星上水的隱藏位置，那個地方將成為未來的登陸地點...一處在火星上尋找生命的地方。\par
121.要在 2009 年它經過火星之上時追蹤它，點擊這裡。\par
122.時間被加速了一點。按 [G] 鍵為靠近觀察來放大。當你想要時 [右鍵-按住-拖拽]。觀看它的下側（對着火星）。MRO 攜帶的照相機和望遠鏡能夠看到火星表面上不比籃球大
的物體！\par
123.按 [L] 鍵一次來加速時間並觀察其太陽能板。留意它們一直追蹤太陽來運動。\par
124.在 25 題中，記下它有多少光學照相機和望遠鏡。到工作單。\par
125.ESA 的火星快車也是一艘軌道運行中的偵察宇宙飛船。在 2003 年十二月到達火星時，它所獲得難以置信的照片，如這個在圖 8 中的一個發現。這顯示了一個靠近北極的一>個小火山口內側水凍結成冰的湖，第一個火星極冠外部有水冰的確鑿證據。\par
126.在 2008 年五月，去觀察火星的最新的宇宙飛船抵達了。Phoenix Lander由 NASA 在美國發射以降落傘降落軟着陸於一處距火星北極不遠的岩石平原。觀看其着陸地點，點擊
這裡。一個小白點會位於你的飛船窗口中央。如果你不能找到它的位置，按 [Ctrl+k] 鍵來標記這個斑點。\par
127.Phoenix是一個着陸器。它沒有車輪而不能四處運動。相當的，它位於火星表面有一整套精良的儀器。它有一個主要任務...來抽樣檢查火星的土壤並使用 8 個單獨實驗室裝>置做化學分析。它尋找其土壤中確實的水冰，和鹽，有機化合物甚至和...微小的綠色微生物！\par
128.要去觀看Phoenix，按 [G] 鍵。[右鍵-按住-拖拽] 如你所願。留意它的鏟和儀器。\par
129.在 2008 年六月末，它發現了其土壤上部僅一英寸之下的水冰。它是一個極振奮人的發現。這意味着水對於未來的殖民者飲用和使用仍然可以在火星上廣泛獲得。它也意味着
生命自己可以存在於其土壤中，至少靠近其極冠。\par
130.在 2009 年，Phoenix Lander變得寂靜，一直到現在沒有與地球聯繫。在 2010 年，五月，NASA 正式宣布它的太陽能板已被冬季嚴寒損壞，而它現在是「死亡的」！\par
131.在 2011 年十一月，另一艘宇宙飛船由美國為火星而發射。稱為「火星科學實驗室」，它是一輛極昂貴的 25 億美元的火星漫遊車。它設計成在 2012 年八月着陸為了延伸對火
星表面的探索。類似勇氣號和機遇號，它會四處運動尋找水和微生物生命的證據。我們會在本活動的一個更新中去觀看 MSL。\par
132.請回答全部 22\textendash26 題。到工作單。\par
133.對於許多人，行星差不多似乎靠近在一起。我們所有經常看到在一張紙上的太陽系草圖，有大約 1 英寸寬的太陽，並距離太陽幾英寸/毫米畫出如很小的圓球的行星。上述草圖適用於在一頁上容下所有的行星，但它們使人產生嚴重誤解。事實上，這些行星距離太陽極其遙遠，而比我們明亮的恆星非常的小。作為例子，太陽如此大能容下 108 個地球邊緣挨着邊緣穿過它的直徑。如果你在一張紙上嚴格按比例畫太陽和地球以太陽直徑為 1 英寸（大約一個美國市鎮大小），地球將不比僅是一英寸的百分之一的鉛筆尖更大（比這句末尾的句號更小）。還得離開這張紙差不多 10 英尺（3 米）去畫正確代表它到太陽的真實距離。作為第二個例子，想像太陽是沙灘球大小並位於主球場端線上。在比例上，地球會是一粒小豌豆大小，位於球場另一半場的另一側端線上。目前心中的情景！\par
134.考慮外太陽系的這一比例。這些在火星遠處的行星是木星，土星，天王星，海王星和矮行星冥王星。在冥王星的遠處存在彗星和小行星的發源地。\par
這些世界是令人驚奇的地方是我們詳細而迷人的外太陽系旅行的主題，已經編入 Celestia 教學活動 4 或 4E。\par
135.從地球到我們太陽系的外行星的距離廣大！在我們上面的例子中，如果太陽是放置在足球場上的沙灘球，木星會是放置於距離 500 碼（400 米）處（那是五個足球場的距離）網球大小。我們的矮行星冥王星，會是這個字母「o」的大小，並將位於距離我們太陽模型數英里/千米處。那在我們太陽系是如何廣大的空間。哇！\par
136.自然，我們一旦可能人們就開始轉動他們的觀測器朝向我們的外太陽系。古代文化追蹤木星和土星的行蹤數千年。天王星和海王星是調光器而不使用望遠鏡難以辨認出來。它們是最近 200 年由天文學家正式發現。冥王星發現於 1930 年。彗星和小行星被發現於不同時代，但僅是不久前我們證實它們住在那裡，而它們中正有多少在那裡確實是（數十億）。\par
137.雖然所有這些空間天體通過望遠鏡有大量觀測，我們到它們的距離難於做到它們的接近觀察。唯一意料之中的是，為此，人將決定向外太陽系發射宇宙飛船的目標。\par
138.第一個到外太陽系的任務是一個成就。一艘美國宇宙飛船名為開拓者 10 號被發射到飛經行星木星，獲取木星和任一它要拍照衛星的照片和測量數據。它在 1973 年十二月達到它的最接近，那時它從木星到其約 132,000 千米的雲端穿過。它獲得照片團塊，並發現木星有一個強大的磁場截留來自太陽的太陽粒子和造成接近它居住危險。\par
139.我們安排了 Celestia 1 號帶你在時間上返回 1973 年十二月 4 日。你會盤旋在開拓者 10 號前面的太空中，你從太空在長久黑暗中自地球的 19 個月航行之後接近。我們讓時間慢下來那樣你可以在較慢運動中看到它穿越雄偉的木星。在它完成期間仔細觀看。\par
140.你準備好了嗎？讓我們去！現在點擊這裡而享有歷史中的一個瞬間。\par
141.它經過之後，點擊這裡而獲得這艘飛船的近景。用 [Home] 鍵或 [鼠標滾輪放大更靠近並 [右鍵-按住-拖拽] 環繞它。你能看到，它大體上是其上有照相機和若干儀器的大無線電天線。距離地球超過 500\:000\:000 英里（800\:000\:000 千米）並發送無線電信號到地球並接收回復需要一架大天線。\par
142.在 1973 年開拓者飛過木星之後，它繼續進入太空。它現在在哪？\par
143.實際上，開拓者 10 號是第一個進入深空的人類使者。它的路線是要它離開太陽系。它現在距離地球超過 104 au （天文單位）（93 億英里或即 1.5 x 10$^{10}$ 千米），而遠超出冥王星的軌道範圍。這艘宇宙飛船以 27\:000 英里/小時（44\:000 千米/小時）朝金牛座方向運動。然而，在它的途中沒有接近的恆星。即使達到在其途中鄰近的恆星也將會要數百萬年。遙遠，遙遠，遙遠的未來，長久之後人們會記起我們這裡的行程，開拓者 10 號會最終穿越 2 光年距離內的那顆恆星。屆時，可能人類生物不會仍然活躍。在我們正在破壞我們行星的生態環境和彼此不斷進行戰爭的進度上，可能我們全都滅絕。如果我們以某種途徑得以倖存，很可能我們會進化成與我們當今的外貌很不一樣的一種生物外貌，一個物種會長久遺忘開拓者號。\par
144.開拓者 10 號的設計者知道它將離開我們的太陽系，那樣它所做的事非常有趣。他們設計了一個「信息」附於這艘宇宙飛船的一側，某時會在太空中被一些地外智慧種族偶然發現。他們想要說，「喂」！以它的路線和速度，這塊飾板被「發現」的可能性幾乎不存在。然而，這塊飾板附於這艘宇宙飛船成本不高，為什麼不如此呢？現在，考慮這個質疑！沒有遙遠的地外生命會知道如何讀我們寫的文字。他們可能甚至沒有眼睛，更不必說手和腳。他們可能看着像大水母。那麼設想設計信息的挑戰任何智慧地外生命...任何地方...會有能力計算出來！\par
145.圖 10 是這一努力的結果。由著名天文學家卡爾 \cdot 薩根和他的團隊設計，它顯示看似素描的人，站立在開拓者 10 號的草圖前面。那個男人正在揮手致意「喂」，那自然，僅現代人會都相信「喂」的意思（也許在「地外」...它是指「我們在這裡征服你！」）。草圖中的其他項目指出我們太陽系在空間的位置。\par
146.如果人滅絕了，這塊飾板可能是僅存的顯示我們人類曾經存在於這個宇宙中的少數人工製品之一。現在那是使人關注的！\par
147.為了很好地論述開拓者號的飾板，去看，如果你已連接到互聯網。\par
148.看開拓者號離開我們太陽系的實際路線，點擊這裡。你會被置於這些行星軌道（藍色的）之上的遠處。開拓者 10 號的路線是紅色的。右鍵-按住-拖拽，放大並左鍵-按住-拖拽從不同角度仔細觀察這一路線。現在，較精確地測量已指出的空間路線（紅線的那端），並左鍵-點擊你能在那端點找到的最近恆星上一下。其恆星名稱和它到我們太陽系的距離會顯示在你的飛船觀察屏的左上角（那裡是一對正確答案）。\par
149.回答問題 27\textendash30 題。記錄那顆恆星的首名（在分割符/的前面），和它到我們太陽系的距離光年（ly）在工作單的 30 題線上。到工作單去。\par
150.曾經接收到來自開拓者 10 號短暫的，微弱的最後信息在 2003 年一月 23 日播發。其宇宙飛船的動力電池對任何更多無線電播發太過微弱。它已「死亡了」！\par
151.於 1973 年四月發射，開拓者 11 號跟隨它的姐妹飛船去往木星（1974），完成首次土星直接觀察記錄（1979）並研究了行星之間空間中活躍粒子。開拓者 11 號任務結束於 1995 年九月 30 日，在那時接收了來自該宇宙飛船的最後播發。到現在與開拓者 11 號那裡沒有聯絡。該宇宙飛船還朝離開太陽系的方向行進朝向天鷹座。太空如此廣大而群星相距如此遙遠從現在開始大約 4 百萬年開拓者 11 號會在其星座中某顆恆星的數光年範圍內經過。它也攜帶了如開拓者 10 號的同樣飾板。\par
152.你的飛船會在太空遇見它。要看到它，點擊這裡。它會在這個距離上以真實速度經過你，正越過美麗的銀河平面，在它自己寂靜而孤單的行程中。那充分說明人的智力！\par
153.看它離去並思考製造了它的物種（我們）是如何脆弱。我們僅是有大約 100 年技術上先進的社會。我們的未來將像什麼？開拓者 11 號會是到另一個智慧文明的名片，抑或是穿越太空航行永遠...真的進入無限，不曾被發現？獨特的問題！\par
154.隨着開拓者號的成功，NASA 決定將送回新的，更尖端的宇宙飛船到外行星。然而，說比做容易。儘管木星和土星距地球遙遠，海王星的距離更遠。在正常情況下，宇宙飛船將用 30 年才到達。30 年是預計電子儀器在深空酷寒中工作，運轉的一個難以忍受的長時間（$-400\,^{\circ}\mathrm{F}$ 即 $-240\,^{\circ}\mathrm{C}$）。想像你的電視機或計算機在 30 年間在上述寒冷溫度中凍實，一天 24 小時，運轉良好。沒有這運氣！\par
155.然而，一位 NASA 的科學家完成了一個驚人的發現。每 176 年一次，我們太陽系的四顆行星（木星，土星，天王星和海王星）在圍繞太陽的軌道上排列成直線在正對上面的路途宇宙飛船將發送朝向最內的行星（木星），越過它並有這顆行星的引力使這艘宇宙飛船的軌道轉彎並且使它加速，加速發送它向土星前進。在土星，如果它的路線正好對準，土星的引力將抓住這艘飛船，使它的軌道轉向，使它加速\dots發送它向前與天王星相會。在天王星\dots你已猜出來！天王星的引力將使它加速\dots發送它朝向海王星。\par
156.比起用它的飛船上的火箭發動機的一些短暫航線校正，那艘被送入太空的宇宙飛船像一個球桌上的檯球。一旦發射，它將在它遇到的行星周圍彈跳，改變航線並朝新方向行進\dots都無需大量火箭燃料。直到當時最好的，當宇宙飛船靠近巨大的外行星時其引力會使它加速，如此大程度的加速它將只要 12 年到達海王星而非 30 年。\par
157.它是一個勇敢，大膽的冒險。NASA 人員決定接受它。在 1977 年九月和十月，旅行者 1 號和旅行者 2 號宇宙飛船在佛羅里達的 NASA 發射設施被發射開始外行星的大旅行。旅行者 1 號將飛經木星和土星，其後最終離開太陽系。旅行者 2 號發射的道路將讓它首先經過木星和土星，然後前往天王星和海王星（假設它的儀器繼續工作）。\par
158.要看這些不可思議的看似檯球擊球，讓我們首先定位 Celestia 1 號在時間上返回 1977 年，太陽系平面高高之上。點擊這裡。這一日期是 1977 年，九月 5 日，這天旅行者 1 號被發射開始它的史詩之旅。其行星軌道強調以藍色。旅行者號的路線強調以紅色，而它的位置是行星地球太過小的紅色標記。留意木星（離開右邊），而土星在太空中在它之上距離遙遠。\par
159.我們要非常迅速加快時間那樣你可以在旅行者 1 號的路線上跟隨它。當你觀看時，它將經過木星。木星的引力會抓住它，使它加速並轉向旅行者 1 號進入新方向（朝向土星）。在土星，旅行者 1 號會再次被土星的引力俘獲，但這次，它會被向上投擲，離開太陽系平面，轉向進入深空。\par
160.好了，讓我們開始前往。回到 Celestia，按 [L] 鍵幾次，那樣在右上角的日期和時間顯示說"Rate:10000000x"。觀看展開的極大檯球擊球。\par
161.當時間顯示到達 1996 年時，按 [\verb"\"] 鍵來重新開始實際時間。\par
162.如果你思考某事，旅行者 2 號的路線（在空間術語中稱作彈道）是一個這個世界曾經見過的宇宙力學最不可思議的成就。超過十億英里和航行，來自巨行星的引力助推改變了它的方向三次，並在超過每小時 30$\:$000 英里上飛越太空 12 年，在 NASA 科學家計劃它到的地方正確抵達海王星。觀看在運行中的旅行者 2 號，點擊這裡。\par
163.按 [L] 鍵幾次直接加速到Rate:10000000x。當達到 1996 年時，按 [\verb"\"] 鍵重新開始實時。\par
164.多麼大的工程成就！\par
165.旅行者 2 號現在也離開太陽系，距旅行者 1 號的路線向下。它航行在每小時 35,000 英里，比步槍子彈更快 20 倍。\par
166.旅行者 1 號，無論如何，它的內心不再跳動。它是由人製造的第 4 個最快的物體（Helios太陽宇宙飛船，水星使者，和新視野宇宙飛船具有更快的全部航行）。旅行者 1 號的速度是 38,500 英里每小時（每小時 62,500 千米）。旅行者 1 號也是最遙遠的人造物體。在 2012 年，二月時，它在距離地球極大的 110 億英里（170 億千米）處。每 3 年，它會再增加 10 億英里到那距離當它快速進入深空時。\par
167.兩艘旅行者號宇宙飛船包含多樣化的綜合儀器。要靠近仔細觀看它們，點擊這裡。然後，用 [Home] 鍵或 [鼠標滾輪] 放大並 [右鍵-按住-拖拽]。其大碟狀天線是與地球的主要通信聯繫。其長金色吊杆是測量空間磁場的裝置。一系列儀器包括照相機和其他探測器。其長的綠色圓柱體是一個放射性動力源以它的電能提供給旅行者號。還留意固定在飛船主體上的一個環形金色圓形物。它相當不尋常。關於它我們會在下面告訴你。\par
168.最終，旅行者號會經過其他恆星。旅行者 1 號朝向鹿豹座中一顆名為 AC + 79 3888 的小矮恆星的大致方向行進。那顆恆星目前距離超過 16 光年。正常地，將要旅行者 1 號大約 275,000 年到靠近它的任何地方。然而，AC + 79 3888 正在運動。當它圍繞銀河系旋轉時，它和我們的太陽彼此之間的距離正在縮短。在大約 40,000 年中，這顆恆星到我們的距離會少 4 光年，而旅行者 1 號會在 1.6 光年的大約一個距離上經過它。那自現在仍然是一個非常非常久的時間，而到這顆恆星距離極為遙遠（9 萬億英里），而如果那時人仍在附近並仍探索太空，他們應該慶祝那天作為對旅行者號的紀念。\par
169.在大約 296,000 年裡，旅行者 2 號將距離 4.3 光年經過天狼星，天空中最明亮的恆星。像 AC + 79 3888，天狼星在運動可是它不接近旅行者號目前的路線，它將變成自現在更接近它 300,000 年。\par
170.旅行者 1 號和 2 號改寫了我們外太陽系天文學的教科書。它們在外行星上發現了大量特徵，並顯露出它們有驚人的衛星。木星有 63 顆衛星，而且我們仍在發現更多小的。木星的四顆最大的衛星也證明為驚人的物體。木衛一（Io），那四顆衛星中的一顆，在它的黃色表面上有超過 300 座活火山，時常爆發（參看下圖 12）。事實上，其中六座在 1978 年旅行者 1 號首次經過木衛一時同時爆發並發現了它們。另一顆木星的衛星，Europa，太陽系中令人興奮的天體之一。可以證實它有液態水的海洋。厚冰層之下的海洋覆蓋這顆行星，但實際上，液態水應該存在。液態水在哪裡，生命可能在那裡。將來有一天，我們將發射一艘機械人宇宙飛船在Europa上着陸並搜尋生命，非常像我們在火星上所做的。\par
171.讓我們當旅行者 2 號完成它的歷史性行星海王星飛掠時攔截它。發射 Celestia 1 號到那個地方和時間，點擊這裡，並且 Celestia 1 號會自動駕駛帶你到那裡。當它航行在海王星北極上空時觀看旅行者 2 號至少一分鐘。經過那條路線，在你飛船窗中那些海王星上的黑暗線條不是開裂。它們是海王星非常細的環投在其行星上的陰影。\par
172.在 1989 年旅行者 2 號通過海王星之後，它也獲得了詳細的Triton測量數據，海王星最大的衛星。在人類歷史中第一次透露那顆衛星的驚人特徵。那是它與我們太陽系中任何天體的最後相遇。\par
173.要觀看旅行者 2 號的最後海王星和Triton景象，點擊這裡。當你以時間加速觀看飛掠展現時，你會看到旅行者 2 號回望海王星的美麗藍色月牙形。Triton會在其右上經過，此時海王星的一些衛星旋動圍繞這顆美麗的星球。\par
174.因為旅行者號就像開拓者號宇宙飛船向進入深空行進，也可能在將來某一天，遙遠，遙遠的未來，一個外星智慧物種（如果他們存在）會邂逅它們並為調查俘獲一個。實際上，好萊塢曾經創作一部電影名為「星程，電影」，就是基於那件事（一個機械人外星種族發現了旅行者號）。\par
\hangindent=1.5em \hangafter=1
175.\hspace{0.25em}如果這艘宇宙飛船在任何時候由地球外的智慧物種發現，他們也會發現附於其上的信息。作為飾板的替換，這次，它是一個鍍金 12" 銅唱片（像一張大 DVD）。由卡爾$\cdot$薩根和他的團隊設計，這張唱片包含歌曲，聲音和來自世界各處的語音，許多語言中的問候和科學事實。在這張唱片上刻蝕的是一組編碼草圖類似開拓者號飾板設計教一個智慧外星生物開發它，在那的結果是，如何播放它和讀它的信息（唱機組件也附於這艘宇宙飛船上）。恰恰你如何與一個不說任何地球語言的外星智慧交流而未曾看到唱片或唱機？\par
如果你有興趣知道其設計團隊選擇放置於唱片上的操作指南及為什麼，並且互聯網已連接，去這個網站。旅行者號信息。
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176.你可以在 Celestia 中看附在旅行者號的唱盤。點擊這裡。當你觀察它在暗弱的陽光中閃閃發光時，想想如果一個外星生物社會曾經發現它，在地球上將經過數百萬年而設計那唱盤的人類種族將無疑沒有更長的活躍期。\par
進一步詳細研究旅行者號的使命，去看他們這裡的網站。
\hangindent=1.25em \hangafter=1
177.全部問題 31--36。去工作單。\par
\hangindent=1.25em \hangafter=1
178.你應該聽說過這些著名的人。伽利萊$\cdot$伽利略是生活在 16 世紀末和 17 世紀一十年代初的意大利科學家和天文學家。雖然他作出許多科學貢獻，他會一直最為人所知他發明的折射望遠鏡，和在使用它時他對於天空的發現。要更好地了解他的重要發現之一的意義，我們航行到我們的第五顆行星，木星。\par
\hangindent=1.25em \hangafter=1
179.你確定要去。點擊這裡。在這個距離上會看得見這顆行星由它的六顆較大衛星（我們已發現如此遙遠的木星軌道上有超過 63 顆衛星在運動）環繞着。你現在看到的景象與 1619 年伽利略在地球上通過他的簡陋望遠鏡所看到的非常相似。伽利略證實木星是一顆有衛星在圍繞它的軌道上運行的行星，不是圍繞地球。觀看其運行，按 [L] 鍵 4 次加速時間並觀看一會兒。\par
\hangindent=1.25em \hangafter=1
180.就實際的人類全部歷史來說，沒有哪一個知道木星是一顆行星，也不知道它有衛星，更不必說它有多少！在 1619 年，伽利萊$\cdot$伽利略設計了世界的第一架折射望遠鏡。一個黑夜，他使它指向木星並發現了那實際上，它是一顆行星。他也看到了你在顯示屏上看到的；那顆行星至少有四顆大衛星在圍繞它環行。當他觀察了一夜又一夜，這些衛星改變了位置，經過一段時間，這促成了伽利略證實現在稱為太陽系的日心說，那是；我們太陽系的中心是太陽而其他行星（和衛星）圍繞太陽環行並彼此。伽利略不是第一個提出這個學說但他促成證實它是真實的。\par
\hangindent=1.25em \hangafter=1
181.他的觀測記錄之後很久，伽利略在歐洲公開了他的發現。不幸的是，那是在冷酷無情的天主教會異端裁判所時代期間。日心說直接反駁了教會的地心說教義，而那宣稱根據聖經，地球是宇宙的中心並且一切事物圍繞地球運行。如果木星有在環繞其運行的衛星，那時聖經會被證明不正確，教會將不容許的事物。結果是，伽利略被教會逮捕並被監禁在他的家中九年，直到他死在那裡。今天，伽利略發現的四顆衛星稱為伽利略衛星作為他的榮譽。\par
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182.進一步向他致敬，NASA 發射了一艘新的尖端宇宙飛船在 1989 年圍繞並探測木星。他們命名它為「伽利略」。它在 1995 年抵達木星空間並轉向進入一個圍繞木星環行的軌道。它觀測了這顆驚人的行星和它的許多衛星直到 2003 年九月，在那時它猛力進入木星大氣層而着火燒毀，結束了一個 8 年發現遺留物。伽利略獲得了木星和它的衛星數以千計的照片。圖 12 是它們中的一張顯示了在木星的衛星，Io 上火上實際爆發的特寫。\par
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183.觀看一次伽利略號在 2001 年當它在圍繞木星軌道上運行時激動人心的邂逅，點擊一次這裡。然後等待和觀看。伽利略號將在百分之一它的真實速度飛過你，差一點擊中你的飛船（我們讓它慢下來那樣你會看到它）。\par
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184.從不同的角度觀看它，點擊這裡。你的飛船會追蹤伽利略號。\par
\hangindent=1.25em \hangafter=1
185.在 1995 年十二月 7 日，設計伽利略號釋放了一個探測器落入木星濃重的大氣層。這顆探測器當它撞擊木星的大氣層時是航行在難以置信的超過 161\hspace{0.25em}000 千米/小時（大約 100\hspace{0.25em}000 英里每小時）的速度。他從深深的大氣內部傳輸了許多分鐘給我們一組卓越的數據在其行星的濃密大氣層中。觀看那個歷史性事件，點擊這裡。你的飛船是在木星厚重大氣層的實際邊緣。該探測器會在緩慢減速經過你並在稍晚很小會進入木星的大氣層。留意它的外形！\par
如果你有時間並且互聯網已連接，去觀看 NASA 網站你可以學習更多有關伽利略號宇宙飛船和它的探測器的發現。
\hangindent=2em \hangafter=1
186.\hspace{0.25em}全部問題 37--40。到工作單。\par
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187.\hspace{0.25em}Giovanni 卡西尼也是生活在 17 世紀的天文學家並在 1675 年發現了土星環結構。作為一個效果，當 NASA 設計了一艘新宇宙飛船飛到土星並進入圍繞它的軌道，他們命名這艘飛船為「卡西尼」。\par
\hangindent=2em \hangafter=1
188.\hspace{0.25em}卡西尼號軌道器是一艘巨大的宇宙飛船。它大約同於一輛 30 乘客校車的大小。它的重量大約 6 噸。其一半是火箭燃料，是放置在飛船上讓卡西尼號脫離地球環境時快速運動，而當它到達土星時減慢它的運動。\par
\hangindent=2em \hangafter=1
189.\hspace{0.25em}它在 1997 年發射，卡西尼號是如此大而重，並且距離土星是如此遙遠，它不僅只將攜帶足夠的火箭燃料到那裡。為了到達土星，一系列複雜的「引力助推」動作被設計和執行。如果你想想開拓者 2 號的軌跡難以理解，等待直到你看這一個。卡西尼號不是直接發射到土星。當然，信不信由你，它是向內發射，朝向太陽，與金星相會。啊》？？當它經過金星時，這顆行星的引力使它加速，增加它的速度並改變它的方向，在航線上猛推它那將讓它一年後再次...與金星...偶遇。第二次飛掠金星期間，卡西尼號被加速並轉動再一次在新路線上，這次...朝向地球返回。然而，現在它的速度非常快，感謝來自金星的引力助推。當它經過地球時，我們的行星引力使它第三次加速並再次改變它的方向...朝向木星。它在 2000 年邂逅木星。在那裡，這顆巨大的行星的巨大引力給它最後一推而它最終在它到土星的道路上，在那裡土星的引力控制了。\par
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190.\hspace{0.25em}設想對於這些男人和女人計算出這組宇宙機械體操的壓力。一個小的失誤將會結束全部卡西尼號任務。考慮這艘宇宙飛船花費超過 30 億美元來設計，製造，發射和追蹤，那確實是工作壓力！！！\par
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191.\hspace{0.25em}難以置信地，它所有都已工作。在 2004 年六月，卡西尼號在從地球的七年航行之後抵達土星。它在超過每小時 30\hspace{0.25em}000 英里（48\hspace{0.25em}000 千米/時）接近土星並點燃它的火箭發動機來減慢下降，然後用土星的引力俘獲它並使它轉向進入圍繞這顆被環繞行星的軌道。\par
\hangindent=2em \hangafter=1
192.\hspace{0.25em}我們有為你觀看並獲得樂趣的完全難以置信的卡西尼號引力助力軌道程序進入 Celestia 1 號的船載計算機。那樣做，點擊這裡一次。與旅行者號相似，卡西尼宇宙飛船在地球開始會是小紅色三角形物體。按 [L] 鍵 6 次加速時間到 Rate:1000000x。觀看令人讚歎的宇宙機械在於轉。觀看它經過金星兩次，地球一次。然後按 [L] 鍵多於一次並觀看它經過木星一次而最終在 2004 年六月抵達土星。然後，當它在圍繞這顆行星的軌道上運行時在它的路線上跟隨土星。到日期/時間到達 2005年時，用 [\verb"\"] 鍵重新開始實時。絕對難以置信！！！\par
\hangindent=2em \hangafter=1
193.\hspace{0.25em}卡西尼號是一艘驚人的飛船。它有 12 個獨立的儀器來研究土星，它的環和衛星，磁場和基本成分。卡西尼號還帶了一個「孩子」，一個探測器（稱作 Huygens）在 2004 年十二月從主宇宙飛船分離而開始要新的航行。在 2005 年一月，Huygens 在木星迷人的衛星之一，Titan （參看下一節）上實際着陸。\par
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194.\hspace{0.25em}Celestia 1 號可以使你處於卡西尼號到達之日的土星之上。你會被帶到當卡西尼號由軌道插入接近土星時在其上面的位置。你準備好一場太空芭蕾？打開一些美妙的太空音樂，關掉燈並點擊這裡。\par
\hangindent=2em \hangafter=1
195.\hspace{0.25em}土星是一顆有 60 顆衛星（最後的計數）的大行星。它們大多數彼此相似是由小的，圓形或不規則形狀岩石構成在它們上面有撞擊坑和冰。觀看這些衛星的最多數，點擊這裡。Celestia 1 號會被定位到遙遠的土星，可以看見有許多它的似珍珠項鏈般的衛星。時間被加速。\par
\hangindent=2em \hangafter=1
196.\hspace{0.25em}現在，看如果你能找到土星最大衛星的位置。與其他的有白色的不同，這顆衛星是明顯的紅/橘紅色光，它的名字是 Titan 而它位於到其行星距離更遠在這個距離上在大約 2 點的位置上。當它運動時你能發現它嗎？要查詢，試着在它上面左鍵-點擊。如果你擊中它，它的名字會出現在文字顯示中。\par
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197.\hspace{0.25em}如果你不能找出它的位置，按 [M] 鍵打開衛星標籤。再次按它關閉標籤在那時你已找到 Titan 的位置。Titan 是最異乎尋常的和令人興奮的。去觀看它，讓我們飛向它。\par
\hangindent=2em \hangafter=1
198.\hspace{0.25em}首先，按 [\verb"\"] 鍵重新開始實時，在 Titan 上 [左鍵-點擊] 並按 [F] 鍵。\par
\hangindent=2em \hangafter=1
199.\hspace{0.25em}接下來，在你的白色工具箱中的駕駛艙按鈕上 [左鍵-點擊] 來打開駕駛艙場景。然後，按 [A] 鍵加速到大約 0.06 c（速度顯示在飛船窗口的左下）。\par
\hangindent=2em \hangafter=1
200.\hspace{0.25em}對準土星的右側通過，使用在數字鍵盤上的 [8]，[2]，[4]，[6]，[7] 和 [9] 操縱行駛方向鍵。\par
\hangindent=2em \hangafter=1
201.\hspace{0.25em}一旦經過土星，直接對準 Titan。在你到達這顆行星 15\hspace{0.25em}000 千米以內時用 [S] 鍵停住你的飛船。\par
\hangindent=2em \hangafter=1
202.\hspace{0.25em}你正在觀看一個比水星和冥王星兩者大的衛星。在 5\hspace{0.25em}150 千米（3200 英里）的直徑上，它大得足以替換土星而圍繞太陽運行的一顆行星。\par
\hangindent=2em \hangafter=1
203.\hspace{0.25em}Titan 就任何衛星而言還具有一些不尋常的事情。它有濃重的大氣層。它實際比地球的空氣濃密。然而，它不像地球大氣。你看到的有色混濁霧霾大體上是氮氣，與富含甲烷和乙烷的碳氫化合物氣體相混合，同樣的原料我們在地球這裡用作燃料。它的大氣是天然的煙霧類型！它事實上如此濃重，我們不能從太空看到 Titan 的表面。所有我們看到的是發黃的煙霧和雲。\par
\hangindent=2em \hangafter=1
204.\hspace{0.25em}幸運的是，Celestia 1 號可以看穿這雲層。要看到 Titan 看上去像沒有它的雲團，按 [I] 鍵一次。用 [Home] 鍵或鼠標滾輪放大這顆行星並右鍵-按住-拖拽來從不同側面仔細觀察它。所有黑暗的東西是什麼？我們還不確定，但在那裡的一些跡象它是...液體！對於液態水遙遠過於寒冷而它應該不是水的海洋和湖泊而是液態碳氫化合物...有點像汽油。\par
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205.\hspace{0.25em}按 [I] 鍵再次恢復雲層。\par
\hangindent=2em \hangafter=1
206.\hspace{0.25em}如果其大氣是易燃燒氣體構成的，那麼 Titan 會着火？這個答案是「不」。氧氣從它的大氣中找不到，燃燒需要那個。\par
\hangindent=2em \hangafter=1
207.\hspace{0.25em}Titan 的大氣層非常讓空間科學家興奮。構成我們大氣層相同氣體氮氣也是蛋白質的關鍵組成部分，那創造了生物體。甲烷是炭構成的。那是在地球上的生物。Titan 還有凍結的水冰。致使氮，水，烴和陽光能量相結合而你有生命的四個關鍵要素。這顆土星的衛星將會在它上面有生命形式？許多人想要知道！所有梳理的線索是甲烷。地球上這裡的甲烷主要是由或者的東西產生的。可能 Titan 正告訴我們某處上或它的表面下，地球之外的生命正在蓬勃發展？\par
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208.\hspace{0.25em}卡西尼號的孩子是一個小的飛碟形狀的探測器名為"Huygens"。它是由歐洲空間局（ESA）設計和製造的並依照發現 Titan 的丹麥天文學家命名的。在 2004 年十二月，卡西尼號在與 Titan 相撞的航線上釋放了 Huygens 探測器。在 2005 年，一月 14 日，那個探測器用降落傘空降進入 Titan 的大氣層，在它成功軟着陸的下降途中獲得其大氣層的測量資料。\par
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209.\hspace{0.25em}讓我們與分娩 Huygens 瞬間的卡西尼號相會。這非常棒！\par
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210.\hspace{0.25em}Celestia 1 號會追蹤寂靜地釋放 Huygens 並繼續在圍繞土星軌道上運行的卡西尼號；剛剛分娩它的「孩子」的母飛船。點擊這裡並觀看。看它的重放，僅按 [J] 鍵反轉時間，然後再次按它。留意這個釋放是從釋放機械裝置輕輕的一推。在它通過之後，你會看到從 Huygens 的表面反射的陽光，最終自由了。\par
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211.\hspace{0.25em}Titan, Huygens 的目標，在它自己圍繞土星的軌道上仍距離 2 百萬千米。為了 Huygens 和 Titan 最終相會，它倆上演一場引力之舞在接下來的 20 天。\par
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212.\hspace{0.25em}在 2005 年一月 14 日，ESA 的 Huygens 號探測器遇到 Titan 的大氣層。在超過 20\hspace{0.25em}000 千米/時在從太空快速運動，它直直朝着急速着陸。然後，它有圓形底面設計讓其大氣層減緩它的下降。在其表面上空大約 500 千米，來自 Titan 大氣層的摩擦造成它發出熾熱。它的降落速度很快。在那時，Huygens 釋放出一具巨大的降落傘來更大使它減速，並開始獲得 Titan 大氣層的測量數據。\par
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213.\hspace{0.25em}它在 2005 年一月 14 日 11:00 AM UTC 經過很短時間成功着陸。\par
Celestia 教學活動 4E，可以在我們的 CD/DVD 和網站上得到，包含 Huygens 下降落到 Titan 表面，有全部其表面圖像。一定要去旅行。
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214.\hspace{0.25em}Huygens 在 Titan 上發現了什麼？它的數據仍在分析中但在許多方面，它的發現是驚人的。Huygens 似乎已着陸在海綿一樣柔軟，像淤泥的地面上。在順着它的方向上，它拍照看到河床，溝渠甚至幾個湖可能實際上在它們中有液態甲烷而不是水。當 Celestia 顯示給你看時，全部景色也是沐浴在橘紅色/米黃色瀰漫的霧中。\par
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215.\hspace{0.25em}點擊這裡。你會以時間加速帶到其表面。在你上面，Titan 濃重的雲會經過由它的平坦有薄霧的平原一邊到另一邊。隨意按 [4] 或 [6] 數字鍵轉動你的飛船視野。\par
去看 NAASA 和 ESA 關於土星，卡西尼號和 Huygens 的網站，如果互聯網已連接點擊這鏈接。
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216.\hspace{0.25em}全部問題 41--46。到工作單去。\par
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217.\hspace{0.25em}在活動 7 和 8 兩者中我們的發現之旅里，我們向你展示的宇宙飛船有去觀察水星，金星，地球，我們的月球，火星，木星，土星，天王星，海王星和它們的 170 顆衛星中的一些。冥王星，四顆「矮行星」中的一顆，而它在遠方的太空區域，未曾有宇宙飛船訪問過的日期。這有三重原因。首先，這個區域距離遙遠將要十年或更長到達那裡。第二，冥王星和在此區域中的其他天體是假定為僅是岩石和冰的大球。向它們發射一艘宇宙飛船會是一些好奇心，但我們不能期待當我們到那裡時比發現岩石和冰的大球更多...滿意的...。第三，它要非常昂貴的發射飛船到冥王星並向遠方，給它的距離。然而，即使這些原因不足以阻止我們的探索精神。\par
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218.\hspace{0.25em}在 2006 年一月，NASA 發射了「新視野」宇宙飛船在 9.5 年的航行到冥王星及它遠方的太空（一個稱為柯伊伯帶的地方）。1/2 噸，8 英尺，2.5 米寬的宇宙飛船花費大約 6.5 億美元。\par
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219.\hspace{0.25em}在 2007 年二月，自地球 13 個月的航行之後，新視野號稱為由人製造的曾經第三最快的宇宙飛船。那期間，它的軌道轉向由它接近木星。這顆巨大的氣體行星的引力彈射新視野號到極大的 52\hspace{0.25em}000 英里每小時（84\hspace{0.25em}000 千米時）朝向嚴寒而未探索過的冥王星，一個將要超過八年的航程。那造就它比旅行者 2 號快超過 50 \verb"%"。Helios 2 和 Mercary Messenger,仍然，有它在快速運動。\par
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220.\hspace{0.25em}這艘飛船在到冥王星的途中，於 2008 年六月橫穿土星的軌道。它在 2011 年三月經過天王星的軌道並將在 2014 年八月經過海王星的軌道。一旦抵達冥王星，它會航行太快以至不減速或圍繞這顆行星運行。而是，它僅是飛過冥王星，獲得照片和測量數據，然後繼續前行進入小行星和彗星的柯伊伯帶。它在那裡遇到的事物我們會等待觀看。\par
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221.\hspace{0.25em}我們可以在那裡看它在 2015 年與冥王星和它的衛星 Charo 相會。你準備好了嗎？用 [左鍵-點擊] 工具箱按鈕關閉你駕駛艙場景。然後，點擊這裡。它的速度已下降減慢 1000 倍那樣你可以看它經過。冥王星會在你的右邊。Charon 會在它上面。\par
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222.\hspace{0.25em}再次點擊這裡觀看其通過的重放。這次，在新視野號在你前面時，按 [F] 鍵，用 [Home] 鍵或鼠標滾輪放大，並靠近仔細觀察。留意它的許多複雜儀器。\par
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223.\hspace{0.25em}要看新視野號以真實速度通過，Celestia 1 號為了更好的視野而自它後退一個距離。點擊這裡觀看它在滑翔進入我們太陽系邊緣的空曠太空孤獨地。\par
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224.\hspace{0.25em}一旦經過冥王星，新視野號應在稱為柯伊伯帶的太空區域遇到一顆或兩顆彗星。\par
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225.\hspace{0.25em}我們太陽系的其他天體是太陽自己，小行星和彗星。你應從活動 4 或 4E 記起，小行星是從太陽系形成留下，而未曾由引力聚集成「較大的」衛星或行星的大岩石。彗星也是未形成行星或衛星而其上有大量冰的大石塊（像髒的，多沙的雪球）。它們兩者在三個大致的「帶」上在圍繞太陽的軌道上運行。一個是位於火星和木星之間的小行星帶。第二個稱為柯伊伯帶包括冥王星矮行星（參看活動 4/4E 的論述），小行星和彗星。它位於遠方的冥王星軌道。第三個區域稱作奧爾特雲位於遠自太陽到遠方的冥王星。它大體是彗星。\par
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226.\hspace{0.25em}由於它們幾乎沒有涉及行星或衛星，而它們自己不發光，僅在從它們的表面反射陽光方面我們可以看到在太空中遙遠的彗星或小行星。當討論一個在直徑上應僅很少的百英尺/米的天體時光線實在黯淡。\par
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227.\hspace{0.25em}作為結果，我們不確定存在多少小行星和彗星。我們相信超過一萬億它們的大塊漂移在太陽系四處。它們有所有的大小。一些不比籃球大。其他的幾乎與行星一樣大。非常大的一個在 2005 年被發現，在遙遠的冥王星遠方圍繞太陽的軌道上運行。在 2006 年，它被正式命名為 Eris 並被歸類為「矮行星」。Eris 估計比冥王星大一點。科學家現在認為大量更多行星像它出現在那裡。\par

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