在深空探測這個領域裡，先驅者號可以說是佼佼者了。先驅者號探測器是美國發射的行星和行星際探測器系列之一， 從1958年10月到1978年8月，差不多20年的時間裡，一共發射了13個，用來探測地球與月球之間的空間， 金星、木星、土星等行星及其行星際空間。

通過深入了解發現，先驅者號開始拋的比較小，後來才拋大的，從38千克到259千克，越拋越大。科學試驗不是一開始就是成功的，恰恰相反，是從失敗開始的。通過不斷探索、不斷創造、不斷實踐，經驗越來越豐富，技術不斷革新和提高。從小到大，從簡單到複雜，航天事業就是這樣發展壯大起來的。

據悉，先驅者10號、11號最為引人注目，它們是人類派往外行星訪問的第一批使者。先驅者10號於1972年3月2日先踏上征途，經過1年零9個月的長途跋涉之後，穿過了危險的小行星帶，闖過了木星周圍的強輻射區，於1973年12月3日與木星相會。它飛臨木星時，沿著木星赤道平面從木星右側繞過，在距木星13萬公里的地方穿過木星雲層，拍攝了第一張木星照片，並進行了十多項實驗和測量，向地球發回第一批木星資料，為揭開木星的奧祕立下頭功。在木星巨大的引力加速下，直向太陽系邊疆飛去。於1989年5月24日飛越過冥王星軌道， 帶著給外星人的“禮品”—— “地球名片”，向銀河系漫遊而去。

先驅者11號於1973年4月6日啟程，踏上了遙遠的神奇之旅。它以探測土星為主要責任。1979年9月1日，先驅者11號從距土星3400公里的地方掠過，第一次拍攝到了土星的照片。它探測了土星的軌道和總品質，測量了土星大氣成分、溫度、磁場，發現了兩個新光環。探測了土星之後，先驅者11號便從天王星近旁掠過，於1989年飛向太陽系邊緣……

一、先驅者0號：飛越月球

早在1958年8月17日，美國空軍發射了先驅者0號(Pioneer 0)。這是美國的無人行星探測任務 “先驅者計劃”的第1顆無人探測器，不過38千克，為進入月球軌道而設計。但飛船在發射第一階77秒後在大西洋上空爆炸而失敗。

二、先驅者1~3號：飛越月球

1958年10月11日，美國無人行星探測任務“先驅者計劃”的第2顆無人探測器——先驅者1號(Pioneer 1 ) 發射。原計劃探測地球附近和月球軌道空間環境，但火箭的第二級因計算機程式輸入錯誤，提早熄滅發動機，探測器未能達到理論速度，因此無法接近月球。它在運行了43小時後進入地球大氣層，最後墜落到南太平洋。

先驅者2號是"先驅者計劃"的第3顆無人探測器，1958年11月8日發射。它的目標是月球。鑑於前兩次失敗，改進了電池，以避免發生先驅者1號的故障。然而，由於火箭的第三極發動機點火失敗，先驅者2號最終也沒能完成任務，在非洲大陸上空燃燒。

先驅者3號(Pioneer 3)是"先驅者計劃"的第4顆無人探測器，1958年12月6日由美國陸軍彈道導彈機關與NASA聯合發射。但是由於火箭故障而導致任務失敗。7日，總計運行了38小時零6分之後，墜落在非洲大陸。

三、先驅者4號：飛越月球

先驅者4號是美國的無人行星探測任務"先驅者計劃"的第5顆無人探測器，1959年3月3日（一說3月4日）發射。它完成了先驅者3號未能完成的任務。

四、先驅者5號

先驅者5號的主要任務是測量地球與金星之間宇宙空間內的磁場分佈情況。雖然設計壽命只有一個月，但實際上工作了106天。這是先驅者計劃中繼先驅者4號之後第二個成功完成任務的探測器。

驅者5號於1960年3月11日發射。在距離地球160萬公里的時候，微隕石計數器平均每週可記錄到80餘次碰撞。研究人發現地球磁場的範圍大約為地球半徑的14倍。3月底，先驅者5號巧遇了一場太陽耀斑爆發，記錄到了質子和電子的能量，同時銀河宇宙射線大為減少。而太陽平靜時，星際空間中的磁場強度不高。

至6月26日地面就再也接收不到先驅者5號發回的資料了，此時它距離地球3600萬公里。1963年左右，先驅者5號又可接近地球，然而由於探測器缺乏電力，終究沒有同地面建立聯絡。

五、先驅者6、7、8、9號

先驅者6、7、8、9號是一系列功能、任務相近的宇宙探測器。先驅者8號於1967年12月13日成功發射，主要研究太陽風離子、電子、星際電子密度、宇宙射線，為第一批環繞太陽公轉的人造探測器。

先驅者9號衛星於1968年11月8日發射，原預期只能工作6個月，出人預料的是6個月後，繼續向地面傳送資料，直至1983年5月18日為止。1987年3月14日，美航宇局正式宣佈，繞太陽執行18年之久的先驅者9號衛星壽命已經終結。

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六、先驅者10號

"先驅者10"號是迄今為止人類發射的空間考察器中飛行時間最長和距離地球最遙遠的星際探測器。

先驅者10號（Pioneer 10 或 Pioneer F），美國無人行星探測任務“先驅者計劃”的第16顆無人探測器。NASA於1972年3月2日發射。它是第一個成功穿越火星和木星之間的小行星帶、第一艘近距離觀測木星的飛行器，並於1973年12月3日發回了第一組木星的近距離拍攝的影象，發現了木星磁層伸展出的巨大磁尾。1983年6月13日越過海王星軌道。當然，先驅者10號仍然沒有飛出奧爾特雲。

奧爾特雲

目前狀態：位於太陽系最外層奧爾特雲內。

目的地：畢宿五(距離地球68光年)。

質 量：258公斤。

發射載具：擎天神-半人馬運載火箭。

（一）任務經過

"先驅者10號"太空探測器是人類向太陽系以外送去的第一個人造物體｡以每小時5萬公里的速度飛行，用不到一天的時間接近月球，用11個星期接近火星，用不到兩年的時間接近木星｡

在大約飛行了半年後，“先驅者10號”探測器進入火星與木星間的小行星帶，與木星的相會階段持續了2個月。

1973年12月3日，“先驅者10號”到達離木星最近處，約13萬千米。

先驅者10號在成功飛掠木星、土星後繼續朝深空飛去，並於1982年飛越太陽系的邊際，按慣性駛向畢宿五恆星（Taurusα）。畢宿五距離地球68光年，要到達畢宿五恆星這個目標，大約還需要200萬年時間。

1983年6月13日飛出海王星的軌道。

1986年10月通過冥王星軌道，成為第一個飛出行星軌道的人造物體。先驅者10號以49198公里的時速飛離太陽系。當它離開海王星時，它與太陽間的距離超出45.3億公里。

當先驅者10"號距地球96.6億千米時，以時速接近4.8萬千米的速度飛離太陽系。它發出的無線電訊號要飛行九小時才能到達地面。它攜帶的11臺微型熱核發電機僅有1臺在工作，傳回地面的訊號已極其微弱。地面上巨大的射電望遠鏡在來自宇宙各種嘈雜的聲音中，勉勉強強地可分辨出探測器發回的訊號。先驅者10發回的科學資料越來越少。

先驅者10號位於距地球100多億公里的太空，相對於太陽的飛行時速為44064公里，儘管它的功能不斷惡化，但仍正常運轉，不時地向地球傳送較弱的訊號；那裡已無Sunny，核發電機繼續為它充電。由於無法對它進行常規跟蹤，先驅者計劃於1997年3月31日正式終止。

探測器距離地球120億公里左右的地方，美國宇航局的科學家已經有一個月沒有得到它的訊號了｡它的能量已經不足以允許它再發回任何訊號，至此它的使命徹底完成｡

先驅者10號曾是離我們最遠的飛行器，在最後一次與之聯絡時，先驅者10號離地球的距離是 122.3 億公里。這一紀錄，一直保持到 1998年2月17日，那天，旅行者1號距太陽的距離和先驅者10號持平，都是 69.419 AU，並因為速度的優勢（每年大約多飛行 1.016 AU）而在此後、在距離上超過了後者。和先驅者11號一樣，先驅者10號攜帶了一塊人類向可能存在的外星人問候，並表明我們在銀河系位置的鍍金鋁板。

由於先驅者10號配備的放射性同位素燃料已失去電力，2003年2月7日NASA的深度空間網路嘗試與先驅者10號聯絡時，已接收不到先驅者10號的微弱訊號。最後一次接收到先驅者10號的微弱訊號是2003年1月22日。

（二）評價

1972年3月2日，“先驅者10號”發射升空，並在隨後的日子裡，在太空探索領域屢創第一。先驅者10號曾首次發回詳細的木星和土星照片，並且在太陽系邊緣的有利位置發回了重要的太陽風和宇宙輻射測量資料｡先驅者10號遠遠超出了科學家最初對它的期望，為科學家服務了30年。

先驅者10號是人類建造的第一個成功飛越太陽系的飛行器，經歷了許多可怕的險情。作為先鋒號任務，其中之一是用來測試通過小行星帶與木星巨磁場的生存率。事實看來，小行星帶是小菜一碟，但它卻差點被木星磁場中的離子炸裂。

先驅者10號探索的主要目標就是木星。它還有一個重大使命是考察行星際空間的物理環境，以便為未來深入探測外行星開闢道路。

（三）異常之謎

通過多年恢復和分析舊資料，研究飛行器的結構圖，研究人員發表論文宣告破解先驅者號異常。有牢固的證據顯示，減緩速度的主要原因是各向異性熱輻射。各向異性熱輻射能解釋 80% 的減速。在太空中，熱輻射表面點的方向是一個值得注意的問題。

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先驅者11號

七、先驅者11號

先驅者11號（Pioneer 11）是第二個用來研究木星和外太陽系的空間探測器。也是第一個研究土星和它的光環。與先驅者10號不同的是，先驅者11號（也稱先驅者G號）不僅拜訪木星，還用了木星的強大引力去改變它的軌道飛向土星。它靠近過土星後，就順著它的逃離軌道離開了太陽系。

發射時間：1973年4月6日。 任務：探測木星、土星。

發射地點：佛羅里達州肯尼迪航天中心。

探測器品質：259千克。

（一）探測木星

1974年12月4日最接近木星，離木星最高雲層34,000公里以內，藉著木星的強大引力，探測器改變軌道朝向土星。

（二）探測土星

探測器於1979年9月1日最接近土星，離土星最高雲層21,000公里以內。當時旅行者1號、旅行者2號已經過木星，同時已經朝向土星進發。

先驅者11號正如其名，是一名“先驅者”， 可以測試該區域是否有暗淡光環會損毀探測器。如果真有危險，即將到達的旅行者探測器將會更改軌道以離開那些光環，但將失去拜訪天王星及海王星的機會。

1995年9月30日因能源不足，探測器的運作及遙測資料終止傳送。此前，探測器處於離開太陽約44.7天文單位的距離，與太陽赤道面形成17.4度的傾斜角，並正以每年2.5天文單位（每秒12公里）的速度向天鷹座前進，並將在400萬年後抵達那裡。

（三）引力阻止——先驅者號異常

據報道，美國宇航局分別於1972年和1973年發射了先驅者10號和先驅者11號探測器，現在探測器距離地球已有上百億公里遠。在這兩顆探測器遠離太陽系時，科學家發現有一股奇怪的力量在將這兩艘太空船往回拽。

1、不明力量使先驅者號執行速度減慢

它是否來自一些暗物質?還是一些物理學或萬有引力新規律在起作用？這些問題科學家仍舊不能給出答案。

在探測器離地球越來越遠時，來自探測器的微波振幅出現了跳躍變化。多普勒效應就是波長增加或減少這樣的變化。

2、執行軌道背離"萬有引力"算出的軌道

先驅者10號和先驅者11號每個探測器和太陽的距離都要比按照傳統萬有引力定律計算出來的距離要小，兩個距離大約相差40萬公里。

（四）成果

木星內部密度分佈可從它的引力場的情況反映出來。根據"先驅者號"的觀測資料發現，木星沒有固體表面而是一個流體行星。木星的主要成分是氫和氦，其比例類似太陽大氣。木星中心有一個主要由鐵和矽構成的固體核，那裡的溫度可達30,000K，稱木星核。

核的外面是以氫為主要元素組成的厚層，稱為木星幔。它又可分為兩層。第一層中估計壓力為 300萬個大氣壓，溫度為11,000K，氫處於液態金屬氫狀態,其中分子離解為獨立的原子，形成導電的流體。這一層從核向外延伸到46,000公里處。第二層延伸到70,000公里處，被認為是由液態分子氫構成。大氣在這層之上再延伸1,000公里，直到雲頂。

木星具有比地球更大更強的磁場和輻射帶。木星磁層可分三個區域。內區(離木星20個木星半徑以內)是偶極場，具有和地球輻射帶很相似的強輻射帶。中介區(從20個木星半徑到60個木星半徑)的磁力線被離心力以及可能從木星大氣層頂部出來的等離子體流所歪曲。整個內區和中介區都按木星大約10小時的自轉週期轉動。外區(從60個木星半徑到90個木星半徑)的磁場已相當弱，到磁層邊界處趨於零。空間探測表明，除掉很靠近木星表面的部分以外，木星磁場是偶極場，但是場的方向正好與地磁場相反。這就是說，地球上指北的羅盤搬到木星上將指向南方。

（五）現況

在2011年3月6日，先驅者11號大約距離太陽82.805個天文單位。以每秒11.415公里的速度前進，每年前進2.408個天文單位。太Sunny必須花上11.54個小時才能抵達先驅者11號的位置。先驅者11號是朝先驅者10號的反方向（朝向盾牌座的方向）前進，鑑於先驅者10號是朝著離開銀河中心的方向前進，先驅者11號則是朝向銀河中心前進。

八、先驅者金星1號——即先驅者12號

先驅者金星1號即先驅者12號，主要用於研究太陽風、金星磁場、電離層。1978年5月20日發射，經過長距離飛行，於同年12月4日到達金星並圍繞它飛行，用雷達探測了金星地形。

九、先驅者金星2號——先驅者13號

先驅者金星2號，也叫先驅者13號，於1978年8月8日由宇宙神-半人馬火箭發射。主要用於偵測金星大氣。

先驅者金星2號進入繞金星軌道後釋放了4個錐形金星大氣探測器，分別從4個方向降落在金星表面，在落向金星的過程中，了解大氣、雲層、磁場等資料，發現金星雲中有大量二氧化碳和硫酸，含硫氣體噴射到離金星表面70公里高處。

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美國"先驅者"號探測器的任務是探測地球與月球之間的空間以及金星、木星和土星等行星和行星際空間，系統觀測月球環境、行星際空間輻射、磁場、太陽活動。

先驅者10號，1972年3月2日發射，1973年12月3日接近木星，1983年6月13日越過海王星軌道，1986年10月通過冥王星軌道，逐漸遠離太陽系。

先驅者10號正以每年2.6個天文距離的速度飛離太陽系，最終目標是畢宿五（距地65光年）。

畢宿五恆星

2003年，先驅者10號音訊全無，NASA放棄追蹤了。先驅者10號朝著銀河系外圍飛去，先驅者11號朝向銀河系中心方向飛去。

2003年2月26日，美國宇航局發言人宣佈，美國的航天科學家們已經無法再收到"先驅者10號"發回的訊號，並將放棄所有的努力｡這標誌著這個31年前發射升空飛離太陽系的飛船最終告別了人類｡

先驅者10號以經飛離太陽系了，已經很遠很遠了！它是人類的孩子，人類已經無法接收到它的資訊了。它孤獨地遨遊在浩瀚的宇宙之中……

先驅者10號現在在寂靜中繼續它的漫長太空之旅，可能前往Taurus｡如果一切順利，它將在大約200萬年後抵達那裡｡

遨遊太空近47載的先驅者10號，已是杳如黃鶴。它經過800萬年的飛行後，可能會同某一顆具有生命的恆星及行星系相會……

在太陽系當中，火星、木星、土星、天王星、海王星，還有冥王星，繼續吸引著人類的好奇心。將來，人類還會派遣地球使者前去訪問！

先驅者10號

【註解】

【奧爾特雲】Oort Cloud，一個假設包圍著太陽系的球體雲團，佈滿著不少不活躍的彗星，距離太陽約50000～100000個天文單位，最大半徑差不多為1光年，即太陽與比鄰星距離的四分之一。天文學家普遍認為奧爾特雲是50億年前形成太陽及其行星的星雲之殘餘物質，幷包圍著太陽系。

【鍍金鋁板】與其姊妹探測器先驅者10號一樣，先驅者11號船上同樣攜有一塊載有人類訊息的鍍金鋁板。倘若探測器被外星的高智慧生物捕獲，這塊鍍金鋁板將會向他們解釋這艘探測器的來源。鋁板上繪有一名男性及女性的影象，氫原子的自旋躍遷，以及太陽與地球在銀河系裡的位置。

2019-1-13稿件規劃

2020-1-5修改