擁有一艘自己的太空飛船
2024-10-13 06:16:54
作者： （美）霍格蘭
我們來波爾德還有另一個目的：如何才能得到新數據——火星賽多尼亞地區的照片？
波爾德會議上安排了許多有關NASA目前籌劃的重返火星項目展示。比如在20世紀90年代初期，派一艘名叫「火星觀察者」的無人駕駛飛船前往火星。但是在每次討論中，人們都會強調一個問題——飛船上竟然沒有電視攝像機！
在我動身去波爾德之前，邁克·卡爾就對我表達了他對這件事情的看法：
「我們已經有足夠的火星照片了。」
所以，上述的每一場展示都會大加讚美飛船上的紅外線地質化學掃描儀和雷達高度計與繪圖器，說它們將傳回海量的火星新數據，有的數據將被轉化為假彩色圖像。不過這種圖像的解析度可能有限：只能看清跨度為1英里及以上的地物。
換言之，在這些圖像中，「火星臉」只是一個像素點而已！
NASA不準備讓飛船攜帶視覺化的電視攝像系統，是同時出於科學與政治的考慮。多年來，使用其他儀器做研究的科學家們發現，圖像不僅會吸引一般公眾的注意力，還會影響太空船回傳的信息，因此紛紛提出抗議。加之NASA的所有無人行星探索項目預算都處於縮水狀態，所以，他們以「低成本的行星太空飛行器不適合配備這種過於昂貴的儀器」為由，試圖阻止NASA在「火星觀察者」上安裝電視攝像機。
所以，為了防止NASA在少數科學家的壓力之下真的取消火星飛船上攜帶的電視攝像機，我們火星獨立研究小組必須做點什麼，問題是：怎麼做？
巧合的是，我在現場發現了另一個展示，主題相當有吸引力：「為『火星觀察者』準備的中紅外分光計與超高解析度照相機」。作者是亞利桑那大學的傑弗里·摩爾，他的論文描述了將這兩種儀器安裝在火星探測器上的可行性。其中一種是所謂的「馬林照相機」，擁有精確到每米的解析度，因此可以在很大程度上超越最好的「海盜號」圖片的清晰度，我們非常期待「火星觀察者」上能配備這種儀器！
摩爾的文章還寫道：「……該相機相對較低的成本使它有希望獲得私人機構的資助，作為政府撥款的補充。另外，『火星觀察者』攜帶照相機登陸火星，將充分滿足公眾對火星探索的興趣。」
但願如此！
與傑弗里·莫爾交流後，我了解到，這種照相機成本可能約為500萬美元——明顯處於私人企業援助的可承受範圍內。
現在我們在會議上提出的一些積極想法有可能變為現實，從相對簡單的想法，到最令人興奮和極端的——通過公眾資助啟動一個完全私人化的無人行星探索項目！
如果資金上不允許，技術上是否允許呢？能否做到像喬治·盧卡斯的電影那樣，如身臨其境般在火星上進行「火星臉」的現場直播？
我認為，只要找到合適的管理模式與技術支持，是可以做到的。目前，公眾普遍缺乏認識的是，人類的「宇宙航行技術」已經在最近25年內漸趨成熟，因為我們已經可以發射飛出太陽系的太空飛行器。「私人」實驗與私人太空飛行器現在都成了比較常見的事情，其成本只占NASA的同類太空飛行器項目或太空實驗的3%。
布蘭登堡展示我們的初步研究成果的當天，軌道科學公司的一位經理做了一個展示，叫作「低成本火星遞送」。我設法在會場外面找到了論文的作者——詹姆斯·斯圖亞特博士，向他請教完全靠私人募資籌辦探索火星項目的可能性有多大。
他說：「我曾經是『火星觀察者』的項目經理。」
我真是歪打正著！
「是的，我認為你可以靠私人募資實現。軌道科學公司是個私人公司，它把自己的資源押在開發第一個私人太空船項目上，而過去只有NASA才會訂購飛船。」
「說到去火星，如果你有合適的飛船，就能去。」
我接著請教斯圖亞特關於「伽利略」項目的問題，它是NASA的一位項目經理約翰·卡薩尼首次提出的。
我問：「你們能造出第二艘『卡薩尼』飛船，再把它發射到——不是土星——而是火星嗎？」
斯圖亞特停頓了一下，看看他的手錶，然後說：「過一會兒我得去趕飛機。我認為不能，這超出了我們的能力，為了通過木星的輻射帶並在磁場中取樣等等，『伽利略』經過了特殊的設計，而火星沒有磁場……」
「但是它確實具有很強大的攝像功能，」我打斷他，「如果讓它在低軌道運行的話，它就可以發回高解析度的火星照片。而且，它的機載燃料與引擎也支持變換軌道，包括降低軌道高度拍攝高清晰近景照片，然後還有足夠的燃料在不造成損害的前提下回到原來的高度。難道這樣的功能，以及我們可以利用現有硬體建造飛船的事實，都不足以支持我們在短時間裡重返火星嗎？」
「但是費用相當高，飛船的造價會十分昂貴，」斯圖亞特解釋道，「如果我想找一架飛船去火星，但我需要的只是一些高品質的照片，我會考慮目前庫存的繞地球軌道運行的氣象衛星。花2500萬到3000萬美元就可以買一顆這種衛星，操作成本大約需要1000萬美元。所以，與需要投入幾億美元級別的飛船相比，全套下來你花的錢並不多。」
斯圖亞特又瞥了一眼手錶，我知道談話必須結束了。我們交換了名片，並約好，如果我有「私人火星任務」方面的事情需要諮詢，就去華盛頓找他。
我簡直入迷了，因為一位專業的NASA前項目經理向我保證，只要具備適當的才能、管理能力和運氣，通過私人研究項目也可以得到一艘飛船並重返火星，拍到那些關鍵的照片。
幾年前，科羅拉多大學太空中心曾經建議NASA探索地球高層大氣，「散逸層探索者」應運而生。這艘飛船是南加利福尼亞的噴氣推進實驗室製造的，但是關鍵設備是由科羅拉多大學的學生所設計。它是NASA的一個獨立實驗的雛形——第一架由大學控制中心與學生操作的太空船。
科羅拉多大學的控制中心給人的第一印象是「這裡是另一個NASA」，但工作人員都是年輕人，包括女性。
上面都是一些主觀的第一印象。隨著參觀的深入，我們逐漸發現一些與NASA傳統控制模式不同的地方。
首先是中心的人數只有兩三個人，而NASA的戈達德控制中心通常有十多人；其次，顯示屏數量少，亮度也不高，NASA控制室里則配有更多的彩色監控屏，還有明亮的數據顯示屏，播報著重要的信息。
當我問起這些不同之處，負責數據自動系統的研究生解釋道：
「與戈達德相比，我們這裡更加自動化。我們必須這樣，因為學生只能兼職。所以，如果我們依靠傳統的數據獲取方式，先從海量的數據中篩選，然後把它們傳給實驗者，那麼至少得幾個月之後他們才能得到想要的信息。
「我們使用一種全新的VAX計算機系統，它可以自動顯示飛船的哪些部分出了問題，所以我們用不著那麼多的控制員。」
「你們能操作飛船拍照嗎？」我問。
「當然，」學生回答，「我們只利用了系統功能的十分之一，而且很快就會增加一些設備。實際上，我們準備把服務外包給其他大學和太空船使用者。」
下一個是關鍵問題。
「你們能操作火星軌道上的飛船嗎？」
「當然，」學生又說，似乎沒有事情難得倒他們，「如果通信是通過DSN進行的就可以。我們是通過NASA的手動太空飛行網絡控制『散逸層探索者』的。至於火星，無非是信號傳輸有延遲，需要更多的計算機設備而已。」
聽起來非常妙，我覺得啟動一個私人的無人探索火星任務也是切實可行的。
甚至可以請科羅拉多大學的學生來操作飛船！