与载人火星考察计划相比，核能热气球不载人木星探测则是一项更富于想象力、更具生机而且较为节省的行星探测计划。

由于火星是靠近地球的类地行星，探测火星很自然地成了人类往日行星探测研究工作的优先选择。人类提出过在未来30年实现载人火星考察的艰巨探索计划。但是由于过于困难，该计划差不多已被取消。不少人对于行星探测步入低潮感到不安。

其实，人类近期内不能登上火星也许并不值得十分惋惜。不载人的探测器已经数次接近过火星，甚至实现过两次软着陆。人们已经掌握了许多有关这颗行星的知识：它有大气，但差不多全是CO₂气体，而且气压很低；那儿没有水，没有生命存在的迹象、可以说是一片荒凉。当然，人类对火星的了解仅限于它的表面与大气。不过，人类对有坚硬外壳的类地行星也只能到此为止了。人类在地球上实现的最深钻井仅为10公里。

根据人类已具有科技水平与工程能力，在行星探索方面应当而且能够提出比考察火星更富于想象力、更为引人而且较为节省的目标。我们也许应当将目光放远点。我们也许应当将目光集中于木星。

木星是一颗迷人的行星

木星是一颗典型而又巨大的类木行星，直径达地球直径的11.3倍，表面积为地球的120倍，比其余行星表面积之和还要大一些。其质量为地球的320倍，为所有其它行星质量之和的2.5倍。

木星是自转最快的行星，木星的“一天”不足10小时。木星被平行于赤道的条纹环绕着。木星有醒目的大红斑，人类怀着不解的心情已对它观察了3个半世纪。

虽然不及火星那样近（当然火星还不及金星更近），木星是距地球最近的类木行星。表面日照强度达到地球表面的5%。木星表面温度达到140 °K。根据分析，木星通过红外辐射等途径发出的能量约为从日照所接收能量的3~5倍，这表明，木星有其内部能源。

可以探测到木星有间隙性的射电干扰。这可理解为有闪电正掠过木星上的云层。

木星有能源与能流，有电火花，有强大的物质流，有高压——而且是变动的高压，也有必要的元素，所以，木星上可能存在氨基酸与核苷酸。当然，在如此复杂的条件下，也许会出现不是以碳（例如以硅或氮）为核心元素的“有机化合物”。

木星的深处是高压下的、并不寒冷的液氢海洋——当注意到地球的生命出现在氢的氧化物——水的海洋中，并以水作为生命体背景物质时——我们也许可以认为该液氢海洋可以接纳与支撑许多化学反应，包括一些复杂的生化反应。

当然，即使液氢海洋中演化出非常高级的生命，甚至是比人类还先进的智慧生命，都难以设想它们能以简单的方式与人类形成沟通。可以想象这种生命系统很难脱离它们赖以生存的高压环境。人类也不能进入它们的高压生活环境。如果这种生命来过地球，也很难指望他们打开仓门，与人类坐在一起，甚至握握手，因为，如果发生事故，则人类有可能经历-次类似于本世纪初发生在俄罗斯的通古斯大爆炸。这些讨论有点类似于夹杂着有关“UFO”探究的科学幻想故事。但是，揭开木星神秘面纱，这些也许是真的，——这足够人类激动100年。实际上，只要能说清一些问题，无论是证明还是否定了，都是非常激动人心的。

人类在以前的各世纪中是无法接触这些玄机的。但是今天则大不相同。人类的探测器已经接近观察过这颗巨大的行星。如果人们认为恰当，可以将足够大的探测器降落在这颗行星上。当然，在将探测器降落在这颗行星上之前，人们应当考虑一些细节问题。

资料表明：木星的平均密度为1.3克/厘米³，82%是氢，17%是氦。木星无固体表面，所以不存在着陆的概念，这算不上是探测木星的有利条件，这当然也不能算特别不利的条件。没有固体表面容许探测器对木星进行“深入”研究。

如果用降落伞带着探测器投放木星，由于很快将沉入木星深处，很难将稍“深入”一点信息传出木星表面。

利用木星的氢气，从地球带去液氧，可以设想让专门的飞行探测器实现木星大气中的飞行。潜入可观的深度，探测木星内部，再升入其大气高层，以将信息传出木星表面。当然，由于携带的氧化剂数量有限，所以该探测飞行不能维持很长时间。此外，研制这种飞行器对当代人类来说可能很不易，因为人类学会在地球中飞行尚不足100年。

人们不能指望氢气球实现木星上的飘浮飞行，因为木星大气主要是氢气，基本无浮力。

我们也许可以预计，热气球——曾经第一次载着人类离开地面的飞行器——将是人类降落木星的第一批探测装置。关闭热气球热源，探测器预计可以沉入木星内部很深（顺便创造一串深入星体内部深度的吉尼斯纪录是预料之中的事），以探测木星物理、化学、有机化学以致生命现象（如果存在的话）的有关数据，打开热气球热源，热气球带着探测器上浮木星表面，将研究测量数据送出。

如何给木星热气球提供热源？看来不能指望带上液氧去燃烧木星的氢气。因为燃烧的产物——水较氢气要“重”许多，而且在高压低温的条件下很难避免其在热气球表面的凝结，增加热气球的自重，就是假设这些问题不严重，人们也不能送去很多液氧，以维持热气球飞行较长时间。

核裂变供能装置也许应当被认为是最佳的木星热气球供热方案。100公斤浓缩铀，其热值差不多与60万吨液氧相当，也许可供一个实用的木星热气球飘浮整整一个木星年（12个地球年）。这对当代人类来说是一件值得庆幸的选择：100年前人类是无法做到这一切的。只有今天，这些才成为可能。

接下去，让我们稍具体勾勒一个核供热木星热气球探测系统大致图像：热气球直径为60米，表面积则为1.1万平方米，而体积则为11万立方米。预计每立方米热气球体积可承担150克质量，则热气球总计可负担15吨。将热气球自重控制在3~5吨范围内，则尚余10吨载荷可用于核供热装置与木星探测器测量及通信装置的安排。如果核供热装置控制在8吨左右，这样至少可以安排1~2吨木星探测器测量及通信装置。而降落木星总载荷为15吨左右，这是人类已具有的火箭推进系统所能接受的一些巨型火箭（如土星-5）—次甚至可以送2件这样的探测器去木星。如果总载荷控制在30吨以内，则一次可以11件左右探测器去木星。

初步设想，核供热装置包含于热气球内，位于球心与下部的进气口之间。应当附有一小型发电装置，以供系统自动调节、信息交换以及核供热装置与被加热气体之间的热交换（如风扇）使用。木星测量装置与信息交换装置应当用吊索悬于热气球之下数百米，以减弱热气球的热干扰及核辐射干扰。

核供热装置对于木星的污染问题是一个微妙而值得玩味的问题。简单说来，如果需要核防护的话，就值得我们搞好核防护去探测木星。核防护是为了保护木星的生态环境——如果木星被认为适合生命存在的话——这个理由也构成人类探测木星及其他所有行星的最大动因之一。

热气球应当满足承重、密封与绝热等几方面的基本要求，还应当能适应木星的低温、富氢与高压的环境。对此，本文不作详论。为了可靠起见，应当投放10个左右木星热气球，并且配备2~3个中继通讯卫星。本文也不讨论有关建立卫星中继站，以接收木星热气球的信息并将其传回地球的技术问题。

如此一个探测木星的计划可能需要耗资300亿美元，要是节省的话，也许100亿美元就够了。这笔费用对于一个国家来讲如果过于庞大的话，那么也许可以请所有具有空间能力的国家来分担一点。

地球是一个村庄，人们应当抬起头朝我们隔壁的那些地方看看。要是幸运的话，在那里会发现与我们这里很不相同的另一个村落。

（作者感谢与钱临照教授、钱益寿、毛剑平、陈国联同志有益讨论，作者通讯地址：常州市劳动中路3号，邮编：213001）