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NASA的「冥王星計劃」 那一天 太空船失聯了

2019-06-17
■艾倫•史登與大衛•葛林史彭。 網上圖片■艾倫•史登與大衛•葛林史彭。 網上圖片

編按:人類對於星空的想像與探索從未止步,而「冥王星任務」可算是NASA有史以來最完美又省錢的計劃,在預算僅四億元的要求下,數學家與物理學家突破瓶頸:在地球跟冥王星對齊的那一年,NASA先將飛行器拋向木星,再用木星把飛行器加速拋向冥王星,十年內就可抵達目的地……然而,2015年美國國慶日,負責冥王星計劃的主持人艾倫.史登的手機響了起來--整整九年未曾斷過聯繫的太空船新視野號,卻在終於要飛掠冥王星的前十天與NASA失聯,這代表長達十四年的計劃可能付諸流水……

《冥王星任務:NASA新視野號與太陽系盡頭之旅》(台灣時報文化出版)正是冥王星探測任務最權威的記錄,無論是太空學者的熱忱、爭取計劃經費的艱困,甚至是NASA內部的權力角逐……種種不為人知的內幕在計劃主持人艾倫•史登與科學作家大衛•葛林史彭的筆下一一呈現。本版節選部分,帶讀者們重訪2015年那個歷史性的轉折時刻。■文:艾倫•史登、大衛•葛林史彭 節選自《冥王星任務:NASA新視野號與太陽系盡頭之旅》(鄭煥昇譯,時報文化出版 )

二○一五年七月四日,星期六的下午,航太總署的「新視野號」冥王星任務負責人艾倫.史登人在距離新視野號計劃任務控制中心不遠處的辦公室裡。他星期六也沒休息,但工作到一半,電話鈴聲突然響起。他不會不知道這天美國國慶放假,但對他來講,這天真正的意義是「飛掠冥王星前十天」。新視野號,這個他投入了前後十四年的飛行器任務,如今只剩十天就要達成目標,將要與人類探索過最遙遠的系內行星面對面。

那天下午,一如往常埋首公務的艾倫,正忙蚅w劃飛越冥王星的各項事務。進入任務的最後衝刺階段,他已經習慣睡少工作多,但那天他又特別比平常更早起,半夜就進到了任務指揮中心。他趕這麼早,是為了把大量的電腦指示上傳給飛行器,這些都是新視野號即將飛掠冥王星時不可或缺的導航資料。這一大包待傳的指令資料,代表的是近十年的努力心血。而那天早晨,已經以無線電波送出這些指令,現正以光速在追趕新視野號。至於冥王星,新視野號不斷接近當中。

看了一眼響茠漱熅驉A艾倫對來電的人是葛倫.方騰(Glen Fountain)有點吃驚。葛倫長年擔任新視野號任務的計劃經理。艾倫對葛倫此時來電,心生一股寒意,因為他知道住附近的葛倫今天休假在家。葛倫不是應該為了即將到來的重頭戲養精蓄銳嗎?他這時打電話是所為何來?

無論如何,艾倫先接起了電話。「葛倫,怎麼了嗎?」

「我們跟太空船失聯了。」

試圖連線

艾倫一抵達偌大、幾乎沒有對外窗的辦公大樓,也就是任務指揮中心的所在地,他首先停好車,把負面的念頭統統轟出腦袋,然後便進門開始幹活。新視野號的任務指揮中心,完全符合一般人對於太空飛行器控制中心的想像。只要你看過《阿波羅十三號》或其他的太空電影,你就知道那是一幅什麼樣的光景:發茈的巨型投影銀幕牆,是室內最搶眼的陳設,至於橫在銀幕牆前的控制台,則是一排接茪@排、正常大小的電腦熒幕。

艾倫拿胸章在大樓的門禁處掃描了一下,進到了任務指揮中心。在中心內部,他第一眼要找的就是艾莉絲.波曼,計劃中冷靜又極幹練的十四年老鳥。

艾莉絲的職稱是任務指揮經理(Mission Operations Manager,簡寫為MOM),她的外號「老媽」就是這樣來的。艾莉絲帶領的任務控制團隊有兩項職責,一個是負責維繫與太空船的通訊,一個就是太空船的控制。艾莉絲正與一小群工程師跟任務指揮專家在某台電腦熒幕前圍成一圈。他們正在商討機宜,而那台電腦熒幕上顯示茪@則令人怵目驚心的訊息:無法鎖定。

未知的恐懼

在訊號喪失的當時,他們已知太空船經設定、要同時處理好幾件事情,而這可能讓主電腦程式處於較大的壓力下。或許,他們推測,新視野號的電腦發生過載。在任務指揮中心之前的演習當中,同一組任務並未對任務模擬器上的同型電腦造成問題,但也許太空船上的實際狀況,與模擬中的情況並未完全相仿。

他們推測若船上的運算負荷果真過重,那電腦可能自行決定重開機。另外一種可能,是船上電腦可能察覺到有問題發生,所以決定自行關機,決策權自動轉移到備用電腦上。

不論是上述兩者中的哪一種情形,都算好消息,因為那意味虓s視野號還活荂A而且問題是可以處理的。不論是哪一種狀況,都代表新視野號已經重新甦醒,而且已經用無線電回報現況給基地。只要這兩種推測有其一是正解,在太空船自動完成初始回復步驟後的一到一個半小時內,他們都可望收到「飛鴿傳書」。艾莉絲與她的團隊看來有信心,問題就是二者之一,而想到他們已經控制新視野號的飛行這麼多年,艾倫選擇相信他們。但萬一新視野號音訊全無──接下來的一個半小時後非常關鍵──那就代表他們也不知道發生了什麼事情,而非常有可能永遠也不會有人知道。

訊號鎖定

第一次世界大戰曾經傳下來一種形容戰爭的說法,他們說戰爭就是「百無聊賴好幾個月,然後恐怖至極好幾個瞬間」。同樣的說法,也完全可以套用在長程太空任務上。因為等待新視野號傳來佳音的那一個小時,感覺非常之漫長,而且老實說也非常之可怕。

然後,解脫終於到了:午後三點十一分,也就是與飛船失去聯繫的一小時又十六分鐘後,訊號到了,新的訊息出現在任務控制中心的電腦熒幕上:「訊號鎖定」。

艾倫深吸了一口氣。工程師的假說,顯然是正確的。太空船又開口跟他們說話了,這場比賽又有救了!

好吧,這場比賽有救了,但還是落後很多。他們得卯起來趕進度,太空船才能回歸飛越冥王星的時程。當務之急是新視野號得脫離「安全模式」──太空船在偵測到問題後,就會進入這個模式,而在這個模式裡,會關閉所有非必要的系統。但新視野號要重回飛越軌道,脫離安全模式只是各種工作中的冰山一角。去年十二月以來,所有小心翼翼上傳的電腦檔案,都是支援探索所需,在飛越作業前全得重傳一遍。正常情況下,這會是好幾個星期的工作量,但這會兒沒有幾個星期,他們只有十天。十天後就是新視野號正式抵達冥王星的日子,三天後就要對冥王星展開近距離的資料蒐集,屆時要完成所有最重要的科學觀測。

將太空船拉回正軌

波曼跟她的團隊立馬動工,而這果然是一項艱鉅的任務。太空船跳出安全模式後,他們得下指令,讓新視野號從備用電腦轉回由主電腦控制──這是他們第一次不得不這麼做。再來他們得重建、重傳飛掠過程中需要的所有支配檔案。而且傳給新視野號之前,必須在任務的模擬器中完成測試,先確認其效果。

一切流程都要完美無缺:那怕是缺了一個檔案,或是版本不對,他們辛苦了這麼多年,就可能名存實亡。

時間滴滴答答在走。近距離飛越的第一批科學觀察──處於任務核心的最關鍵觀察──即將在距離冥王星六點四天、也就是星期二展開。這個六點四天的設定,是根據冥王星一天的長度,也就是它完整自轉一圈的時間。換句話說,我們要是想在飛離前掌握冥王星的全貌,星期二是最後的機會。要是新視野號不能在那之前回歸原訂的時間線,就注定我們會跟很大一片冥王星的表面緣慳一面──永永遠遠。

在那之前,太空船能拉回正軌嗎?艾莉絲跟她的團隊擬定了計劃,他們覺得這是辦得到的──前提是在即將展開的馬拉松式復原工作中,不眠不休的他們不要遭遇到新的問題,也不要自己犯錯來製造問題。

真的辦得到嗎?還是他們會功虧一簣?艾倫那日下午曾說,你如果是這個任務團隊的一分子,並且之前沒有宗教信仰,那你在這個點上也應該開始求神拜佛了。時間會公佈答案,我們總會知道結果。但在那之前,先讓我們來說說新視野號計劃一路向前、又如何來到這一天的故事。

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