互动科普

人类探索与认识太阳系的过程是一部辉煌的史诗，是一幅波澜壮阔的历史画卷，从中突显出人类无限求索、追求真理的奋斗精神和无坚不摧的顽强毅力，涌现出许多科学先哲与神权统治尖锐的、艰苦卓绝斗争的可歌可泣的故事。

仰望星空，斗转星移。恒星和星座的移动，行星的顺行与逆行，交织出一幅神奇迷茫的图景。人类对太阳系的结构与运动规律的认识，大致经历了2000多年长期的探索、观测与争论，实现了两次重大的革命性突破，建立了科学的太阳系结构模型，完美实现了太阳系结构与运动规律的理论解释。

“地心说”与“日心说”太阳系结构模型的争论。公元前5世纪，毕达哥拉斯提出了“地心说”（天动说）模型的雏形；公元2世纪，托勒密根据观测资料创立了严谨而趋于完美的“地心说”模型。随着观测资料的增多，为了填补模型的漏洞，使模型变得复杂化和不协调。哥白尼起先仍然以“地心说”模型为基础，审慎修改托勒密模型，最终以观测数据为依据，彻底建立了“日心说”太阳系模型。伽利略用望远镜进行的天文观测，完全证实了“日心说”太阳系模型的正确，彻底宣告了统治了2000多年的“地心说”太阳系模型的谬误。

“日心说”太阳系结构与运动规律的理论解释。开普勒提出的行星运动三定律，构成了天体力学的基本定律。牛顿万有引力定律的天才发现，不仅证明了开普勒三定律，从理论上解释了太阳系的运动规律，并且相继预言和发现了天王星和海王星。“日心说”太阳系结构与运动规律得到了完美的理论解释，为太阳系新天体的发现，将发挥重要的理论指导作用。

太阳系是天文学观测和研究的传统领域，历史上的伟大成就为新时期太阳系的探测打下了坚实的基础，提出了新的任务。

新时期太阳系探测的新任务。近50年来，随着空间科学技术的迅猛发展，特别是发射的各类空间探测器进入太阳系空间并临近太阳系各层次天体（太阳、行星及其卫星、矮行星、小行星与彗星）进行遥感探测，或降落在天体的表面开展精细的就位探测，甚至取样返回地球进行精细研究，拓展并深化了人类对太阳系的认识。太阳系早已超越了经典天文学的研究领域，而成为比较行星学、空间物理学、空间化学、空间地质学、空间天气学、空间生命科学、空间天文学、空间探测和空间技术共同聚焦的研究领域。

根据世界各国空间探测的长远规划与实施计划，人类对太阳系的探测将以月球和火星为主线，相应开展太阳系各层次天体的探测。深化太阳系的起源和演化研究，开展比较行星学与行星的演化研究，探索太阳系生命的形成与生存环境，实施空间天气预报，开发利用地外资源与能源，建立月球与火星基地，研制新型材料与生物制品，防御小天体撞击地球诱发气候环境灾变与生物灭绝，拓展人类生存与发展的空间等。

21世纪是人类全面探测太阳系，并为人类社会的可持续发展提供支撑与服务的新世纪。开展太阳系的全面探测，是当代航天科学技术发展的必然选择，是引领21世纪科学创新与技术进步的巨大推动力，是人类社会科技与经济发展的重大需求，也是人类无限求索精神的必然。

（本文发表于《科学世界》2009年第5期）