真实还原9次史诗级无人太空探索任务，惊心动魄如大片！
    伟大的背后是不平凡的故事，“太阳系大使”南希深入采访35位NASA科学家，见证他们的高光时刻与成功特写，讲述鲜为人知的“宇宙侦探”故事！
    让人无法忽略的场景照片！有发射现场的动人一刻，也有科学家心无旁骛的工作场景，还有无人探测器在太空中拍下的一张张珍贵史料，它们再现了真正的探索与发现精神。让激情与乐趣同在！

    在《宇宙侦探事务所》一书中，太空记者南希阿特金森分享了9次惊心动魄的无人太空任务。她采访了美国国家航空航天局的35名科学家和工程师，他们的有趣洞见把我们带到了那些生动而又具有划时代意义的太空探索故事中。无人太空任务改变了人类的太阳系观和宇宙观！而南希·阿特金森灵动的文字更是将一对一访谈与无人航天器自身的传奇故事穿插起来，再现了真正的探索与发现精神。此外，贯穿全书的全彩插图让我们在感慨科学发现的同时，得以领略令人叹为观止的宇宙图景。向传回这些杰作的无人航天器致敬！

    太棒了，读起来非常过瘾，“新视野号”那章看得我热泪盈眶。
    ——艾伦·斯特恩（Alan Stern），“新视野号”冥王星-柯伊伯带任务首席研究员，《自然》年度十大人物
    我有幸与南希·阿特金森共事了十几年。《宇宙侦探事务所》这本书展现了她渊博的知识和轻松易读的文风。
    ——弗雷泽·凯恩（Fraser Cain），“今日宇宙网”发行人
    太空探索代表人类的至高成就。若不把机器人航天器奋不顾“身”的英勇故事，还有幕后科学家和工程师的孜孜以求记录下来，人类如何对得起自己？为此，我们需要一个懂行的说书人，而从事太空探索报道多年的南希正是最佳人选。通过她的《宇宙侦探事务所》一书，我们不仅能在幕后体验这些神奇任务的重大意义，也得以了解无私的机器人航天器在飞向太阳系和宇宙更深处的途中所取得的历史性科学发现。
    ——伊恩·奥尼尔（Ian O'Neill）博士，“探索新闻”太空板块瓷深制作人
    新生代的太空探索者不是人类，而是人类造出来的机器人。南希·阿特金森把她通过访谈得来的丰富内容，以一种亲切迷人的方式娓娓道来，带你领略这些冉冉升起的机器人航天器。感受她的激情，在她的字里行间遨游群星吧。
    ——帕米拉·盖伊（Parmela Gay）博士，教育播客“天文学热播”播主
    现如今，好看的故事确实讲的都是太空，而在南希·阿特金森轻松的笔触下，好看的故事讲的却是那些把机器人使者送入太空执行任务的地球人。阿特金森把他们的故事与科学发现结合起来，编就了一部称得上是《太空探索名人大全》或者《宇宙大百科》的故事集。
    ——迈克·布朗（Mike Brown），加州理工学院天文学家和《我是怎样干掉了翼王星》传毒
    请做好准备吧，你将要踏上一段永生难忘的旅程！从太阳系的种种奇观到搜寻类地系外行星，南希·阿特金森毫无遗漏地讲述了每一个神奇的故事和每一个绝妙的发现。
    ——安德鲁·蔡金（Andrew Chaikin），《站在月球上的人》作者

    南希·阿特金森（Nancy Atkinson），大众太空和天文学新闻网站“今日宇宙网”的编辑和作者，美国国家航空航天局（NASA）喷气推进实验室的太阳系大使。自2004年以来，她撰写了几千篇有关太空新发现的文章。她是《太空生活方式杂志》（Space Lifestyle Magazine）的主编，并在美国国家航空航天局的《太空生物学杂志》（Astrobiology Magazine）、《太空时代》（Space Times）和中西部的几家报纸上发表过文章。她参与过四个太空主题的播客，包括“天文学热播”（Astronomy Cast）和“天文学365天”（365 Days of Astronomy），是美国国家航空航天局月球科学研究所播客的主播。南希居住在美国明尼苏达州。

引言  足不出户看宇宙
第一章  揭开冥王星的奥秘：“新视野号”
  谁言不可为
  “新视野号”
  到底是不是行星？
  争分夺秒
  失联
  冥王星之心
  飞掠日
  回味
  冥王星特写
  任务继续
第二章  带着“好奇”漫游火星
  惊心动魄7分钟
  以往的火星任务
  火星漫游车
  “好奇号”火星车
  着陆之夜
  火星时间
  水，水……
  其他发现
  如何驾驶火星车
  “好奇号”的问题
  兼顾平衡
  野兽
第三章  改变一切：伟大的哈勃空间望远镜
  凝望星辰
  困难重重
  太空修理工
  太空校车
  宇宙新面貌
  如何创建一幅美图
  管窥太空
  哈勃任务的遗产
  再修一次
  哈勃空间望远镜与未来
第四章  探索两个世界：“黎明号”
  双重性、二分法与“黎明号”
  “黎明号”探测器
  灶神星和谷神星记录的太阳系简史
  彗星、小行星还是行星？
  马克·雷曼的多彩世界
  离子引擎：科学与科幻之间
  传统火箭与离子推进
  工程师挽救危局
  灶神星的黎明
  没有“惊心动魄7分钟”
  谷神星的黎明
  直到尽头……
第五章  搜寻行星：“开普勒”与外星世界
  不同的宇宙观
  我们是孤独的吗？
  早期的行星搜寻
  开普勒任务简史
  震惊
  说说煎饼与行星
  数不清的系外行星
  K2
  行星猎人
  系外行星搜寻的未来
  系外行星与人类存在的意义
第六章  光环行星及其冰卫星揭秘：“卡西尼－惠更斯”任务
  燃料不足
  怎样设计一项太空任务
  土卫六的麻烦事
  长寿的“卡西尼号”
  土星明信片
  土卫六表面的“惠更斯号”
  土卫二上活跃的间歇泉
  极为活跃、动态变化的土星环
  研究土星的超级风暴
  揭开神秘卫星的面纱
  土卫六的湖岸属性
  “卡西尼号”的终场演出
第七章  全天候下载太阳：太阳动力学观测台
  有惊无险
  太阳的工作原理
  太阳动力学观测台的工作原理
  发射日：2010年2月11日
  让我们来搞科学吧！
  我们都爱太阳动力学观测台
  不存在致命耀斑
  太阳动力学观测台的未来
第八章  临危受命：火星勘测轨道飞行器和高分辨率成像科学实验设备
  浴火重生
  竞争
  火星勘测
  高分辨率成像科学实验设备
  怎样从高速移动的航天器上拍照片
  火星勘测轨道飞行器的发现
  两个大脑
  彗星飞掠
  你也能给火星拍照
  火星勘测轨道飞行器的遗产
第九章  摄月：月球勘测轨道飞行器
  “阿波罗号”登月的证据
  “重返月球，不再离开”
  何去何从？
  激光测高仪
  全新的月球
  水及其他
  近看月球
  月球探索的未来
第十章  展望未来：值得关注的太空任务和太空发现
  太空救援车
  近期任务
后记  为什么探索太空？
致谢

    足不出户看宇宙
    2010年2月11日，在佛罗里达州肯尼迪航天中心（Kennedy Space Center，KSC），我和几位科学家站在一起，注视着火箭从发射台呼啸升空。安放在火箭里的无人航天器，正是身边这几位倾毕生之力研发的成果。
    几个月来，我一直盼望这次机会，只是之前没有料到，原来亲临火箭发射现场，近距离体验发射过程的激动根本无法言说。这种感受，人人都值得亲历。
    半年前，我打算去肯尼迪航天中心现场观看STS-130发射任务。那一次，火箭将要搭载“奋进号”（Endeavour）航天飞机，将6名宇航员送到国际空间站，执行两个新部件的安装任务。2004年，美国国家航空航天局（NASA）宣布将在2011年结束航天飞机计划，这意味着伟大而传奇的“奋进号”快要退役了。从那时起，我就希望能到发射现场一睹它最后的风采。毕竟，我是专门报道太空探索和天文学新闻的记者，还有什么事件比一个太空时代的终结更具新闻价值呢？
    我仔细查阅了发射时间表，发现如果多逗留一段时间，我便可以多观看几次发射。再说，我那时住在伊利诺伊州，正值数九隆冬，若能到四季如春的佛罗里达州过上几个星期，岂不美哉。
    2010年的太空海岸（Space Coast）之旅让我夙愿得偿。我不仅目睹了两架航天飞机和两台无人航天器的发射，参观了美国国家航空航天局的设施（包括一些平时不对外开放的场所），还见到并且采访了几十名宇航员、科学家、工程师和局里的官员。最令人激动的是，我直接站在具有历史意义的39A发射台上，巨大的“发现号”（Discovery）航天飞机就在我的正上方蓄势待发，即将开启它的倒数第二次太空之旅。
    载人航天的故事自然波澜壮阔，而且在我的报道中一直占很大比重，但在我看来，无人航天器总有某种魅力，摄人心魄。作为宇宙中人类的使者，这些机器人能够到达人类尚无法触及的太空深处。我是听着“水手号”（Mariner）、“海盗号”（Viking）和“旅行者号”（Voyager）的故事长大的。故事里说，这些机器人航天器勇敢踏上史无前例的深空航程，获得划时代的发现，改变人类对太阳系的看法，将过去只存在于梦境和画家笔下的群星世界呈现在我们眼前。
    我们已经向地球附近的行星、矮行星、小行星、彗星和卫星发射了多个无人航天器，它们每天发回的太空图像如此逼真，如此震撼。无论多么艰辛，它们作为人类科学探索的代表，飞越、环绕、登陆、撞击和环视千奇百怪的太阳系天体。此外，我们还将超级望远镜送入太空。它们越过云雾重重的地球大气层，在外太空清晰地观察和拍摄遥远的恒星和星系，甚至是与太阳系截然不同的恒星系统，向我们展示令人叹为观止的宇宙图景。
    人类渴望揭开宇宙的未解之谜，为此设计和制造了航天器。它们有着金属和电路板构成的身躯，是人类智慧的结晶。人类依靠聪明才智，精确计算轨迹，绘制星历表（确定某个给定时间点天体与航天器的位置），让无人航天器跨越星际之遥，造访群星。善于探究的人类大脑分析数据，得出结论，获得新发现。不论是火箭科学家，还是我们普通人，都会对宏伟的太空景象心生敬畏，为遥远太空里的神秘发现赞叹不已。这些无人航天器让我们足不出户就能探索宇宙。
    但把它们送上太空并非易事。
    首先，天文学家和行星科学家在自己的科研领域呕心沥血数年，其间受某个未解之谜的启发，萌生新的想法，比如研制一台仪器或者一个配备多种仪器的航天器，好去研究这个未解之谜。然后，他们与日后可能共事的研究员合作拟定初步的任务概念和计划图表。
    接下来，他们要等美国国家航空航天局、欧洲空间局（ESA）、日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）、印度空间研究组织（ISRO）之类的太空机构发出机会通告（Announcement of Opportunity，AO），征集太空任务计划书。不过，太空机构往往只关注一些特定类型的任务。因此，如果他们的构想与太空机构的预期不符，他们就要继续等待，直到合适的机会出现。
    终于，机会出现了。他们开始组建团队，起草任务计划书。一般来说，为了让任务能够挺过多轮专家评审，他们会提交几份计划书。最终，只有少数幸运者赢得太空机构的资助。若是有幸过审，他们不免要欣喜若狂一阵子，但狂喜过后，他们必须着手筹划仪器和航天器的建造，这中间还要反复修改和调整方案。同时，他们还要搞定运载工具，也就是火箭。对了，国会或议会说不定什么时候会削减太空机构的预算，已经获批的任务也难保不会被搁置，甚至取消。
    上述过程动辄耗费几年甚至几十年的时间，而在此期间，没人敢保证火箭、仪器和航天器将来一定会如人所愿，完美运转，不辱使命。
    虽然道阻且长，但在2010年2月11日，多年费心筹措终臻大成。太阳动力学观测台成功发射，奏响了任务的开篇乐章。洋溢在几位科学家脸上的喜悦激动之情，成了我此生难忘的珍贵回忆。
    我为今日宇宙网撰稿多年，有幸“跟随”无人航天器了解太空——跟踪它们的一举一动，分析它们的新奇见闻，结识它们背后的优秀航天人。我还有幸给公众讲述这些伟大任务的执行过程，挖掘科学家和工程师等幕后功臣的传奇故事——构思设计，研发建造，分析数据，运维照料，凡此种种，不可悉数。
    这些幕后故事引人入胜，情节跌宕起伏，几度峰回路转。正如许多太空科学家所说，不必预设成果，学会期待惊喜。
    本书讲述21世纪初的几个无人太空任务。这些任务有的持续几年，有的长达几十年，有的不过运行几个月便完成使命。有如新旧更替的英雄传奇，无人太空任务的故事也是此篇说罢，又叙新篇。
    本书之外，还有许多奇妙的无人太空任务正在执行中，我希望你们多去了解。在本书最后一章，我会介绍一些未来的新任务。
    如今，不单单是记者，其实每个人都可以“跟随”无人航天器探索宇宙。普通大众可以通过社交媒体参与其中，向美国国家航空航天局和其他太空机构提问题，观看影像，了解新的发现（有些发现会实时共享）。
    此外，随着公民科学计划的实施，普通人可以突破“跟随者”的角色，为科学进步做出实质性的贡献——发现隐藏的星系、新的超新星、新的恒星系统、原先看不到的月球陨坑或火星陨坑等等。有什么比这样的新发现更激动人心呢？很多天体的发现者都是普通人，今后会有更多。
    跟我来，让我们一起探索太空……
    南希·阿特金森
    于明尼苏达州伯南维尔镇区
    2016年

    为什么探索太空？
    我在序言中说过，本书是对无人太空任务的快照式叙述。由于随时可能有新的发现和无法预见的新发展，所以不可避免地，太空探索总是处在动态变化之中。作为一名太空题材的专业记者，我对此再清楚不过了。但在写作本书时我才发现，这种动态变化还是令我有些措手不及。每当有令人激动的新发现，或者某个太空任务可能发生重大变化时，我便不得不回头修改有关章节。例如，2016年5月，开普勒任务团队宣布证实了1284颗新的系外行星，这是迄今为止最大规模的行星发现。再比如，就在撰写后记的几个星期前，“黎明号”任务团队刚刚提出一个完全出人意料的建议——让“黎明号”去勘测第三个天体。
    尽管如此，有一样东西可能永远不变，那就是任务执行者和宇宙探索者的奉献与执着。在写作本书的过程中，我有幸邀请到35位科学家和工程师分享他们的经历。他们对太空事业始终怀有一份难以置信的热忱与激情，令人肃然起敬。我由衷希望自己能准确捕捉他们的探索与发现精神，并传递给广大读者。
    但是，人类究竟为什么要探索太空？当麦哲伦、达·伽马、皮西亚斯等早期探险家踏上征途时，毫无疑问也有很多人认为，越过地平线探索外面的世界，劳民伤财不说，还有性命之忧，实为愚蠢之举。事实上，他们的探险并不尽如人意，但最终改变了世界。与此相似，无人太空任务、空间望远镜和地基望远镜也在帮助我们拓宽眼界，探索遥远的宇宙，发现众多未知和意料之外的新鲜事。 促使我们去探索和发现的动力，有些是无形的。人类单纯想要拓宽视野，满足好奇心，发现惊喜，解答本书提及的深奥问题，比如：宇宙是怎么开始的？生命是怎么起源的？有外星人吗？ 探索也会带来有形的利益，促进科学、医药、通信、运输等诸多领域的技术发展和进步。探索精神激励我们去发明创造，提高探索能力，进而改变世界。如果人类登上火星、木卫二或者更遥远的星球，会发现什么？我们现在回答不上来。但人类如果躺在地球摇篮里不肯挪动，那就永远不会得到答案。 探索太空需要资金。反对者最惯用的论调就是，这些钱应该优先用来解决地球上的问题。这些人没有意识到，美国国家航空航天局还有世界各地的其他太空机构，并不是把几百万美元塞进火箭，然后在外太空里一把火烧光。这些钱其实全都花在了地球上，为全世界最聪明的人创造工作机会，让他们得以施展才能，改变世界，造福人类。太空探索催生了许多可以挽救生命、改善生活的发明创造，我们每天都在享用这些成果。此外，为太空探索开发的技术也可以催生新的公司和产业，从而创造更多的就业岗位和发展机会。企业蓬勃发展所依赖的重大科研项目，都要归功于美国国家航空航天局和其他太空机构。 民意调查显示，对美国政府给美国国家航空航天局的拨款，很多美国人都存在误解。美国国家航空航天局2017财年的拟议预算为190亿美元，这看起来是很大一笔钱，但是要知道，联邦政府的拟议预算总额为4.2万亿美元。也就是说，美国国家航空航天局的预算仅占政府总预算的0.45%。或者换句话说，纳税人每掏1美元，美国国家航空航天局只花了不到半分钱。相比之下，2017财年的教育预算占联邦政府总预算的2%（850亿美元），军费预算占15%（6320亿美元），社会保险、失业和劳工预算占33%（1.39万亿美元）。 太空探索不仅帮助我们了解宇宙，也帮助我们了解地球和人类自身。1970年，时任美国国家航空航天局马歇尔航天飞行中心副主任的恩斯特·施图林格（Ernst Stuhlinger）博士收到一封来信，写信人质问他为什么要花几十亿美元探索火星，而不是救助成千上万的饥饿儿童。他在回信中这样写道： “太空任务看似要带着我们离开地球，飞向月球、太阳、行星和其他恒星，但我相信，太空科学家对外星的关注和研究程度绝不会超过地球。我们会把新的科技用于改善现在的生活，我们还会对地球、生命和人类有更深的理解。地球显然会因此变得更加美好。” 放眼太空，心系地球，怀着一份好奇心去生活，这能帮助我们为自己，更是为子孙后代创造一个更美好的世界。