行星探測(cè)與“望、聞、問、切”

前段時(shí)間看了李明濤博士的文章“行星防御中的望聞問切”，深受啟發(fā)，猛然想起前幾年也考慮過行星探測(cè)中常用儀器的探測(cè)方法正好和中醫(yī)中“望、聞、問、切”診斷方法相對(duì)應(yīng)，在李博士的鼓勵(lì)下分享給關(guān)心行星科學(xué)和行星探測(cè)的朋友們。

中醫(yī)中的“望、聞、問、切”，簡(jiǎn)單理解就是用眼睛看，用鼻子聞，和病人交談（問答）和測(cè)量脈搏。“望”，用眼睛看，對(duì)應(yīng)行星探測(cè)中的光學(xué)載荷。光學(xué)載荷是行星探測(cè)中最常用的載荷，現(xiàn)代行星光學(xué)載荷除了可見光之外，還有其他波段的成像儀器，比如Ｘ光等，可以更全面地研究行星的表面形狀和輻射特征。

木星表面的渦旋

“聞”的過程是用鼻子接收和分析“病人”散發(fā)出來的氣體分子，對(duì)應(yīng)的是粒子探測(cè)載荷在靠近行星的軌道探測(cè)行星周圍環(huán)境中的各種粒子。有趣的是，用鼻子聞可以分析氣體的成分。而就地粒子探測(cè)載荷除了分析成分之外，還可以分析能譜，帶電情況等。粒子探測(cè)在行星探測(cè)中應(yīng)用很廣，比如天問一號(hào)的環(huán)繞器上搭載了中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研制的粒子探測(cè)儀，測(cè)量從火星逃逸到太陽風(fēng)中的各種粒子，并利用這個(gè)結(jié)果分析火星水和大氣消失的原因。

天問一號(hào)的粒子載荷在歐洲測(cè)試。

中醫(yī)“問”的過程包括一問一答，對(duì)應(yīng)于雷達(dá)探測(cè)。雷達(dá)發(fā)射雷達(dá)波，通過接收并分析雷達(dá)波來探測(cè)行星表層和次表層的結(jié)構(gòu)。比如了解火星南北兩極的冰蓋有多厚等等問題。

切脈是中醫(yī)的一種非常神奇的診療方式，通過測(cè)量脈搏就可以知道一個(gè)人的健康甚至內(nèi)部結(jié)構(gòu)（比如懷孕）狀況。診脈對(duì)應(yīng)于行星附近的電磁測(cè)量。通過電場(chǎng)或者磁場(chǎng)的變化可以得知行星或者行星的衛(wèi)星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況。比如利用電磁場(chǎng)計(jì)算出電導(dǎo)率，科研人員發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)二內(nèi)部有大量的水。這種由表及里的探測(cè)也體現(xiàn)了科學(xué)的神奇之處。

西游記中孫悟空懸絲診脈

中醫(yī)的“望、聞、問、切”是一個(gè)對(duì)病人逐步深入的診斷過程，從表面看，到靠近聞，再通過問答和切脈了解更多細(xì)致和內(nèi)在的信息。對(duì)應(yīng)幾種載荷的探測(cè)也是從光學(xué)遙感到周圍的粒子環(huán)境，再到用雷達(dá)探測(cè)表層和測(cè)量電磁場(chǎng)來探測(cè)更深層的物質(zhì)結(jié)構(gòu)。這也是人類對(duì)自然的認(rèn)識(shí)從表入里，從現(xiàn)象到本質(zhì)的過程。

作者簡(jiǎn)介：劉勇，中國航天科普大使，中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研究員，空間科學(xué)傳播專家工作室執(zhí)行主任，博士生導(dǎo)師，美國新罕布什爾大學(xué)理學(xué)博士，聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展管理學(xué)院專家顧問，中國科普作家協(xié)會(huì)理事，航天科技教育聯(lián)盟特約專家，參與了我國和美國多個(gè)空間科學(xué)衛(wèi)星工程項(xiàng)目，多次受邀參加中央電視臺(tái)、湖南衛(wèi)視、《科技日?qǐng)?bào)》等媒體科普活動(dòng)。著有《深空探測(cè)器》、《國際空間站》等科普書籍。