美展开火星车生死大营救 华裔女科学家担纲英雄

　　****美国宇航局上演火星生死大营救****

　　“天有不测风云”这句俗话应在美国宇航局“勇气号”火星探测车上是最合适不过了--已经在火星上平平安安度过19个昼夜的“勇气号”火星探测车突然间不吭不哈了--莫名其妙地中断了对地球的所有数据传输，只发回一些杂乱无章的信号和“嘟嘟嘟”的无线电回应，美国宇航局的科学家们在故障发生30多个小时后仍无法确定“勇气号”突发故障的确切原因，以至于一些美国主流媒体不禁惊呼“难道马丁（火星）叔叔真的把咱的探测器当玩具玩了？！”由于“勇气号”突发故障距离她的姊妹探测器“机遇号”1月24日着陆火星不过24小时，因此，美国宇航局的科学家们上演了一场惊心动魄的火星生死大营救。

　　***正准备让它对火星岩瞅个究竟哩，“勇气号”突然不吭不哈了***

　　一直到1月21日上午之前，“勇气号”火星车一直顺利得出乎美国宇航局科学家们的意料。虽说刚刚着陆火星的头两天因为气垫挡住了去路而被迫调整在火星上行进的方向，错过了最佳探索路线，但“勇气号”在火星上18个昼夜的表现总得来说近乎“完美”--拍摄传回了成百上千张的火星彩色照片，第一次向世人展示了火星的全景图；分析了火星大气的主要成分，测量了火星表面的最高温度和最低气温；发现了着陆地点土壤的异常，这一异常甚至让科学家们认为多半是有水的标志。由于“勇气号”进展得如此顺利，所以美国宇航局火星探测项目的科学家们为它制定了21日的工作目标--对离着陆地点3米开外它所遇到的第一块火星岩进行钻探。

　　太平洋标准时间1月21日上午9点，美国宇航局火星探测项目的科学家向“勇气号”发去了它在火星上第18天的行动指令--准备对火星岩开钻。“勇气号”很快便发回了收到指令“确认”的信号。发送指令的控制员舒了一口气，紧接着又发出了让“勇气号”执行第18天任务的指令。意外就在刹那间发生了--“勇气号”没有任何的反应！指令控制员不可思议地揉了揉自己的眼睛，屏幕上还是没有任何的动静！！没有接到“勇气号”发回的任何数据！！！

　　指令控制员赶紧一边向项目总管汇报突如其来的意外，一边跟澳大利亚堪培拉的“深空通讯跟踪站”取得联系。堪培拉地面站的值班员回答说，堪培拉上空风雨雷暴交加，可能影响了“深空通讯跟踪站”的碟形天线，从而干扰了“勇气号”和地球之间的通讯。这个解释非常合理，美国宇航局火星项目总管指示全体人员密切监视“勇气号”与地球之间的数据传输情况，有事随时汇报。

　　令人不安的迹象一个接一个：21日下午，美国宇航局的“2001火星奥德赛号”探测器飞越“勇气号”上空，通常情况下“勇气号”会向“2001火星奥德赛号”探测器发送大量的数据，再由扮“二传手”角色的“奥德赛号”传回地球。然而，“2001火星奥德赛号”这回却没有收到“勇气号”发出的任何信号；21日晚20时30分，美国宇航局的“火星环球勘测者号”再次经过“勇气号”上空，这回“勇气号”倒是发出了一些信号，并且转发回地球，然而，令科学家们大为震惊的是，这是一系列杂乱无章莫名其妙的信号，没有任何有用的数据。美国宇航局立即启动“火星环球勘测者号”上的备用天线与“勇气号”进行联络，但到22时20分，没有收到“勇气号”的任何回应。

　　22日上午，一夜未眠的美国宇航局“勇气号”小组启动了“勇气号”进入“故障状态”时才会启用的无线电应急频率与其进行联系。这已经是非常手段了。美国宇航局火星计划总管纳达里说，如果“勇气号”遭遇温度过高过低，或者电源不足，有可能对机件造成损坏的时候，它会自动关闭整个探测车，从而进入“睡眠保护”状态，这时候，地球与它只能通过无线电进行联系。

　　22日上午9时，“勇气号”在千呼万唤之下终于有回音了--它发回了长约5分钟的“嘟嘟嘟”的无线电信号，这种信号说明它在接收地球发出的指令，但仍然没有向地球传输数据。

　　***“勇气号”表现得“症状”自相矛盾，科学家工程师只敢慢慢“号脉”***

　　“勇气号”究竟为何突然发现故障？难道还真有“火星人”搞破坏？这一突如其来的变故让美国宇航局的科学家和工程师们摸不着头脑。美国宇航局火星项目科学家和工程师们在喷气推进实验室里迅速进行了各种状况模拟，但却得不出任何的结论。美国宇航局火星项目负责人之一的纳德里博士坦言，最让科学家和工程师们困惑不已的是，“勇气号”故障的“症状”自相矛盾--一方面各种迹象表明它还没有转入“故障”模式，另一些迹象则表明它已经遭遇“故障”！纳德里博士忧心忡忡地说：“这就象是诊断病人，我们想确诊，可病人所表现出来的症状完全不相干。最可怕的是，两种症状截然相反--有的说明它病了，有的说明它没病！到底有病没病我们不知所措！”

　　在这种情况下，美国宇航局的科学家和工程师们只能进行推测，然后一个一个原因地排除：

　　首先认定的是雷暴天气影响指令接受，从而引发软件错误。故障发生的时间表明，可能是某个软件错误造成故障发生。21日早晨地面向“勇气号”发出一套指令，帮助它确定白天的行动次序，但是这套指令未能被完全接收，因此造成了该软件错误。据悉，指令上传期间，澳大利亚堪培拉跟踪站上空发生了一场很大的雷暴，造成“勇气号”接受指令受阻。然而，这一原因随后被美国宇航局火星探测小组完全排除，因为“勇气号”发回的无线电显示它已经接收到了地球发出的指令。

　　其次是太空射线造成计算机内存发生物理紊乱。22日早晨在喷气推进实验所的新闻发布会上，实验所发言人称，宇宙射线或太阳辐射也会造成计算机内存发生某种物理紊乱，然后采取相应的措施，发出错误不完全的假指令。这时，“勇气号”上计算机强大的程序可以辨识出这种不完全的指令，并拒绝执行，而且“勇气号”会改用预先编制好的简易指令进行白天的活动。不过，这一原因在确定了事发当时并没有测到明显的宇宙射线之后也被排除。

　　第三是无法利用太阳光发电，从而导致电源故障。如果软件发生错误造成“勇气号”跟踪太阳的姿态发生偏差，无法继续利用太阳辐射充电，那么也会导致电力耖尽。不过，跟踪检测的结果显示，太阳光线能够不间断的集中照射“勇气号”的背部，所以它不会因无法充电造成故障，而且随后从“勇气号”上空掠过的两枚火星探测器也发现其太阳能板工作正常。

　　第四是火星风暴所致。火星是离地球最近的一颗外行星，在太阳系中其自然环境最接近地球，被认为是最适合人类移民的星球。但事实上，火星的环境非常恶劣。特别是火星的尘暴没有规律可循，有时一年风平浪静，有时一年持续几个月。尘暴甚至可到达8公里的高空，遮天蔽日。原苏联1971年发射的“火星-3”号探测器在火星软着陆后，由于遇上了尘暴，着陆器上的仪器仅工作了20秒钟。此外，近火星空间流星四溅。美国的“水手-4”号探测器在两天内记录到了83次微流星碰撞，这些碰撞改变了探测器的姿态，导致了任务的失败。火星表面的宇宙辐射强度也比地球高上百倍，这些对许多仪器设备都是严峻的考验，登火星之旅非常艰难。不过，由于“勇气号”的设计充分考虑到火星风暴的考验，所以不应该会发生这样的故障。

　　第五种可能是软件故障。工程师和科学家们一致认为，“勇气号”飞行控制软件和电脑记忆发生故障的话，那么“勇气号”也会不吭不哈，这也是最有可能的原因。如果真是这两者故障的话，那么一定还有救，因为其电源没有损毁，只是恢复控制“勇气号”还需要点时间。

　　最可怕的故障当然是硬件故障。如果“勇气号”真的遭遇硬件故障，那么就可以说是“无药可救”了！

　　***美国宇航局展开火星车生死大营救，华裔女科学家担纲拯救英雄***

　　美国宇航局的挽救“勇气号”的计划正在紧张地进行当中。22日深夜，喷气推进实验室的科学家和工程师们已经实验了各种可能的方案，从软件设计缺陷，到电脑记忆失效，再到太阳能板损毁。对此，喷气推进实验室主任查尔斯-埃拉奇说：“在此关键时刻，至关重要的是要冷静，要思考周全，切记的是欲速则不达呀！”根据喷气推进实验室火星探测项目事先准备的事故预案，他们将这样进行以下的挽救行动：

　　首先是火星探测漫游器项目综合序列部不间断向“勇气号”发出修正指令。该部门负责编制和核准向航天器发射的指令和序列。之前，这个部门就设定过万一遭遇不测，如何发出非同寻常的挽救指令的计划，现在正尽全力通过挽救指令恢复它的正常联系。

　　其次是通过在火星上空飞行的探测器协助检测故障。目前火星上空飞行的探测器有美国宇航局和欧洲宇航局的探测器三枚。其中美国宇航局的“火星奥德赛号”将于23日深夜再度与“勇气号”进行联系。太平洋当地时间23日凌晨3点，堪培拉的地面跟踪站将试图与“勇气号”进行直接联系。

　　第三是对“机遇号”的任务指令做出调整。如果“勇气号”是硬件故障，或者其它故障无可修复，那么美国宇航局最终只能放弃，不过，同时美国宇航局将对明天在火星上着陆的“机遇号”的任务指令进行稍事调整，以便让它继续完成“勇气号”未能完成的任务。由于“机遇号”与“勇气号”所携的设备完全相同，任务完全一样，所以“机遇号”完全可以担起相同的任务。

　　如果能确定故障的话，那么修复补救是完全有可能的。分析原因并采取补救措施是一项难度极大的工作，需要实验所工程人员谨慎操作，他们必须首先进行大量的地面试验确认发往“勇气号”的每条正确指令具备了所有的发射条件才行。当年的“麦哲伦号”金星探测卫星在进入预定轨道的头几天，由于一个很小的软件错误，几乎两次面临毁灭的境地，而且据估算发生此类错误的概率只有百万分之一，后来科研人员花费了4个月时间进行跟踪才最终将错误校正过来。喷气推进实验室主任查尔斯-埃拉奇在接受美国宇航局电视台采访时表示：“我们一定能诊断出故障的原因，会找到解决问题的办法，我们现在就是要小心翼翼地将它恢复到正常状态，不能操之过急，不然的话会出大事的。”美国宇航局负责火星探索的首席科学家吉姆-加尔文在纽约接受哥伦比亚广播公司记者采访时说：“喷射实验室的科学家们正在努力诊断‘勇气号’处于何种状态。不管怎么说，我们现在已经相对乐观了，是不是？我们毕竟听到它发出的声音了，我们听到了它的心跳，探测车正处于一个特殊的模式，正在保护自己以防受到火星上极冷环境的伤害，我们现在正在以极低的速率与它恢复联系，要慢慢地将它唤醒。”

　　另外，美国宇航局火星探测项目的科学家们在对各种情报进行综合分析后发现了令人宽慰的迹象，那就是“勇气号”起码有三个方面工作正常：首先是“勇气号”的无线电工作正常。它通过“火星环球勘测者号”发回的“嘟嘟嘟”信号虽然不包含有任何的数据，但却显示它能正常接收地球发出的指令；其次是“勇气号”的太阳能板工作正常，继续将太阳能转化为电力；第三是“勇气号”上的时钟仍然正常工作。美国宇航局“火星环球勘测者”号和“火星奥德赛号”多次从它们头上飞过的时候，都发现时钟仍有工作，并且试图唤醒“沉睡状态”的“勇气号”。

　　引人瞻目的是，在这次大营救行动中，一位华裔女士成为主力，她就是美国宇航局火星探测计划火星探测漫游器项目综合序列部副主任的谈继华女士。是她全力协调救援行动。

　　***“勇气号”遭遇意外凸显探索火星不易，未来火星探索应该是携手共进***

　　“勇气号”遭遇的意外再次说明，人类探索火星不容易。这次意外必然会对人类探索火星产生诸多的影响。

　　首先是对24日着陆火星表面的“机遇号”探测器的影响。到目前为止，有关各方都表示，“勇气号”的意外不会对“机遇号”着陆火星计划本身产生多大的影响，现在“机遇号”的进入火星大气层，下降高度和着陆准备正在按计划进行之中，所飞行航向准确，如果不出其它意外的话，它将于太平洋时间24日晚21时05分在火星表面着陆。当然，如果“勇气号”失败的话，“机遇号”将担起“勇气号”未完成的任务，一些考察计划将作相应的调整。

　　其次是对美国新太空计划的影响。布什的雄心勃勃的新太空计划提出后，是否具有可行性成了各方争持的对象。支持者认为，新计划具有极大科学价值。但反对者认为，登月意义不大。一些民主党人士批评说，在面临高达约5000亿美元预算赤字的情况下，政府应更多考虑国内现实问题，而不应将眼光盯在昂贵的太空探索计划上。按照布什政府设想，实施登月等新计划短期内用不着大幅增加航天预算。布什称，美国宇航局未来5年的预算为860亿美元，通过对这笔预算进行重新分配，可以在今后几年中为登月等新计划提供约110亿美元资金。他同时还敦促国会在今后5年中为宇航局增加约10亿美元预算。但据估计，要实现登月甚至载人火星探测，美国共需投入数千亿美元。不少人担心，布什提出的预算可能无法满足所需，登月计划最后很可能将超支，变得难以承受。美国公众对布什这一计划反应冷淡。美联社最近公布的民意调查结果显示，虽然大部分美国人在“哥伦比亚”号失事后仍然支持进行某种形式的载人航天飞行，但对于布什最近提出的太空计划，支持者只有48%，反对者也占48%。55%的受调查者认为这些钱应该花在国内项目如教育及医疗保健上面，而不是花在太空计划上。在这种情况下，加上“勇气号”如果受挫的话，那么布什的新计划极可能付诸东流。当然，这也可能迫使美国进行扩大太空探索合作。美国纽约时报周四有报道指出，布什政府有意与中国在太空探索方面展开合作，包括上周刚宣布的建月球基地以及登陆火星等计划。而美国许多航天界人士，包括登月航天员奥尔德林也都建议美国与中国应该避免太空竞争，在航天技术方面相互合作。纽约时报访问白宫匿名官员指出，中国去年十月成为世界第三个送人上太空的国家，太空探索的技术水平确实不容小看，布什14日宣布未来的航天计划时，就已经把中国纳入了希望展开合作的国家中。布什说，“我今天所描绘的远景是不分国籍的探险旅程，我也要求其它国家以合作与友谊的精神，共同参与这项旅程。”美国近日宣布与印度将在探索太空计划中合作，航天界人士认为美国也有可能突破敏感技术出口的限制，与中国展开太空合作。14日布什宣布未来太空计划的同时，美国参谋长联席会议主席迈尔斯正在北京访问，中方特别安排他参观了极机密的太空指挥中心。而1969年登月航天员奥尔德林也对凤凰卫视指出，与中国的合作也将使美国受益。美国登月航天员奥尔德林说，“神舟五号的太空舱很有特色，有潜力用作国际太空站的组成部份，这部份是美国现在所欠缺的。”

　　第三是对全世界的人类探索火星计划产生影响。长期以来，将人送上火星是俄罗斯航天专家的梦想。但即使是在前苏联航天事业全盛时期，前苏联人登陆这颗红色行星的尝试无一不以失败告终。前苏联科学家私下也犯嘀咕，这是不是火星的诅咒。1960年，前苏联人便提出对火星进行探测的计划。同年，前苏联人五天之内发射了两艘无人宇宙飞船，但都失败了。这两艘宇宙飞船连预定的地球轨道都未到达。其中有一次发射，火箭引擎爆炸，从空中落下的碎片污染了整个拜科努尔发射场，这是前苏联航天史上最严重的一次事故。此后前苏联人仍未放弃，但每次总是以失败告终。看来俄国人运气太差。前苏联解体后，俄国人为了向世界证明，尽管俄罗斯经济仍不景气，但他们仍可以进行一流的航天计划。于是在1996年11月16日，他们又发射了一颗造价3亿美元的宇宙飞船---火星96。不幸的是，火星96升空后不久便因引擎故障坠入太平洋。安非莫夫说：“尽管我们经历了这么多次挫折，但我们从未打消登陆火星的念头。我们的下一个目标就是火星。”美国火星计划也经历了多次挫折，发射的探测器也是“死伤”惨重。有的飞行器则永远地消失在茫茫太空之中。但是美国的发射成功率远远高于俄罗斯。今年早些时候他们又开始了新的尝试。探测火星的无人宇宙飞船奥德赛已经到达火星轨道，开始绘制火星的矿石结构图和火星地表的化学成分结构图。冷战时美苏为了争霸，两强都不愿与对方合作。

　　然而，在美国的“勇气号”成功之后，各国也纷纷抛出火星计划，比如说俄罗斯，印度，欧洲等国。面对新一轮的狂潮，过去的失败和“勇气号”的最新经历都提醒各国，对火星的探索应该是谨慎稳步进行，不能冒进，而且也需要国际社会的全面合作。（徐冰川/闻新芳）