1962年12月14日，“水手2號”飛越金星，成為第一個成功飛越另一顆行星的探測器。宇宙飛船對這顆行星進行了一系列的考察，并通過測量太陽風(從太陽向外不斷飛行的帶電粒子流)標志著另一個第一次的發(fā)現(xiàn)。
五年后，“水手5號”在“水手2號”對金星研究的基礎上，對金星大氣層進行了更細致的觀察。
在長達數(shù)月的金星之旅中，“水手2號”遇到了一些異常情況，但在當年12月抵達金星時，控制中心設法讓“水手2號”運轉(zhuǎn)良好，最終順利完成了任務。
在其他成就中，該航天器測量了來自太陽的太陽風，確認了金星表面的鉛熔化溫度，并揭示了金星上的世界完全迥異于地球。
圖片來源：NASA/“水手2號”
背景
1960年代初是太空探索的黎明。蘇聯(lián)的第一顆人造衛(wèi)星“Sputnik”于1957年發(fā)射進太空，緊接著，美國人于1958年“探索者1號”抵達太空。但是，兩國都只是在學習太空飛行，失敗是很普遍的。
美國人采取了強有力的后備策略來解決這種情況。他們將發(fā)射相同的一對而不是發(fā)射一個航天器。如果其中一艘航天器發(fā)生故障，那么任務仍可以由第二艘完成，有備無患。
“水手1號”和“水手2號”就是水手號系列中的第一組“雙胞胎”。每個航天器的寬度約為3.2英尺(1米)，厚度為1.1英尺(0.36米)，通過太陽能電池供電。當有很多工作要做時，每個航天器上都裝有一塊電池以作備用。
航天器將以地球和太陽為參考，保持其姿態(tài)穩(wěn)定，從而在太空中飛行。航天器上有氣體，以防航天器在飛往金星時需要對其軌跡進行任何校正。
“水手1號”于1962年7月22日發(fā)射升空。但是，僅在發(fā)射后的幾分鐘內(nèi)，它意外靠近卡納維拉爾角發(fā)射區(qū)的一個運輸區(qū)域和居住區(qū)。于是，考慮到安全問題，不得已之下，靶場安全員在發(fā)射后293秒引爆了火箭。“水手1號”的飛行持續(xù)了不到五分鐘。
最終，審查委員會排查出了錯誤，原來是計算機代碼中的一個錯字，導致向航天器發(fā)送了不正確的制導控制。由于本應引導“水手1號”的機載信標設備出現(xiàn)問題，這一問題更加嚴重。
NASA后來寫道：“指令錯誤，最后導致計算機自動轉(zhuǎn)向，進行一系列不必要的航向校正，最終使航天器偏離航線。”
令人欣慰的是，“水手2號”于1962年8月27日成功發(fā)射升空。發(fā)射后約半小時，飛船進入太空并飛向其最終目標：金星。
神秘的星球
金星十分明亮，天亮前后，東方地平線有時會看到它，因此人們常叫它“啟明星”，在中國，民間稱之為“太白金星”，因此，是望遠鏡非常容易觀測的目標。但問題是你無法從地球上看到其表面的任何東西，這是因為整個星球都籠罩在云中。
金星一直隱藏著真實的面目，二十世紀初的科幻小說家推測它可能蘊藏著生命。埃德加·賴斯·巴勒斯(Edgar Rice Burroughs)和雷·布拉德伯里(Ray Bradbury)等科幻作家，描繪了許多傳奇故事，比如金星上有著茂密叢林。
1956年，美國海軍研究天文學家康奈爾·梅耶(Cornell Mayer)帶領一個小組，將射電望遠鏡對準金星，以測量行星產(chǎn)生并發(fā)送到太空的無線電波。
令所有人驚訝的是，他測量的表面亮度溫度為600華氏度(315攝氏度)，約為水的沸點的三倍。
一些天文學家建議金星可能發(fā)生失控的溫室效應。但是，直到航天器到達那里，沒人能確定。科學家希望“水手2號”能回答有關此問題。
“水手2號”的一套儀器中有一個令人失望的缺陷：相機。天文學家和科學普及者卡爾·薩根(Carl Sagan)是該航天器的設計師之一。幾十年后，他寫道，不帶相機就發(fā)射飛船是一個錯誤的決定。
“有些人堅持認為，相機并不是真正的科學工具，而是一種能抓拍多少就抓拍多少、眼花繚亂、迎合大眾的擺設式工具，無法回答一個簡單明了的科學問題。”他在1996年的著作《淡藍點》(Pale Blue Dot)中寫道。
飛行中的小故障
9月4日，“水手2號”發(fā)射后一周多一點，就開始在飛往金星的途中進行調(diào)整。四天后，也就是9月8日，它面臨的第一個問題出現(xiàn)了。
由于NASA無法確定的原因，“水手2號”突然傾斜，巡航科學實驗被關閉。一種可能的解釋是：它被太空中的一個小物體擊中。不過，事故發(fā)生僅三分鐘后，飛船就自行恢復了。 9月29日，飛船又失去了態(tài)度控制，但快速恢復。
NASA的一份報告顯示，在接下來的一個月里，“水手2號”的任務進展相對順利，直到10月31日。航天器的一塊太陽能電池板發(fā)生了“部分短路”，科學巡航儀器再次被關閉，直到電池板在接下來的一周恢復正常供電。
但不幸的啊，該電池板在11月15日徹底并且永久失效。“水手2號”在接近金星時每天都在靠近太陽，因此通過一個良好的太陽能電池板產(chǎn)生的電力足以使航天器繼續(xù)運行。
航天器的磁力計也出現(xiàn)了故障(用于測量金星上的磁場)。此外，9月下旬， NASA的金石深空通信中心(Goldstone Deep Space Communications Complex)發(fā)生了電源故障，該通信中心當時正跟蹤航天器，導致丟失了約1.5個小時的數(shù)據(jù)。
不過，最重要的是，飛船的健康狀況仍足以抵達金星。控制器在12月14日進行了最后調(diào)整。當天晚些時候，飛船在金星下方通過，這時距離金星最近，約為21,607英里(34,773公里)。
“水手2號”科學實驗
“水手2號”只對金星短暫一瞥，但即使這一瞥也向我們展示了很多東西。它證實了這個星球是一個溫室。今天，我們知道地球上的平均溫度為864華氏度(462攝氏度)。對于科幻小說家們所幻想的叢林來說，那太熱了。
此外，航天器顯示該行星處于高壓狀態(tài)。后來降落在金星上的蘇聯(lián)航天器(包括發(fā)出彩色照片的Venera 13)在到達后的幾分鐘內(nèi)被粉碎了。
更神秘的是，“水手2號”發(fā)現(xiàn)，金星的旋轉(zhuǎn)方向與地球和太陽系中其他行星的旋轉(zhuǎn)方向相反。按照地球標準，金星自轉(zhuǎn)一圈相當于243個地球日，真正的度日如年啊。由于金星旋轉(zhuǎn)太慢，因此即使有金屬內(nèi)核，也不會產(chǎn)生磁場。
“水手2號”還對星際空間做出了根本性的發(fā)現(xiàn)，根據(jù)NASA對此次任務的描述，它顯示出“太陽風持續(xù)不斷地流動，宇宙塵埃的密度比近地區(qū)域低得多”。
