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  打敗NASA上太空
  本書作者一生追尋想上太空,為了擠進NASA,先是努力就讀出產太空人的名校麻省理工,再搬到航太重鎮休士頓工作,跟太空人當鄰居;用各種視力訓練以求在視力測驗中過關。全書生動又幽默地描述了他幾經轉折的失重人生,帶領讀者認識一個太空人的養成和置身太空中所體悟的宇宙真理。不管長大曾經想當什麼人,每一個人生轉角都有無限可能。



.作者:麥克‧馬西米諾
.譯者:林志懋
.分類:科普
.出版社:臉譜出版
.出版日期:2018/09/06
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文章節錄
《打敗NASA上太空:給所有人的失重人生指南,飛行員揭開宇宙奧祕的奇幻旅程》

望向群星之外

  想像你正拿著雷射筆,站在曼哈頓帝國大廈頂端。再想像我在南邊華盛頓特區的華盛頓紀念碑頂端,舉起一枚一毛錢硬幣,而你有辦法用你的雷射筆射中那枚一毛錢硬幣。再想像你和帝國大廈以每小時一萬七千五百英里的速度朝某個方向移動,而華盛頓紀念碑和我則以每小時數千英里的速度朝不同方向離你而去,你仍然能夠掌握硬幣上的那個點,即使我們以不可思議的速度朝相反方向飛奔離去。

  這就是哈伯太空望遠鏡在做的事,就是這麼令人驚奇。哈伯在上頭那兒,和金字塔、中國的萬里長城同為人類史上偉大的工程成就。其命名是紀念哈伯(Edwin P. Hubble),這位天文學家發現銀河系之外還有像我們這樣的星系存在,並率先確認宇宙正在擴張——這項科學突破促成了大霹靂理論。幾乎是我們才剛開始建造火箭,科學家就從理論上構思把望遠鏡放在太空中的種種好處。太空望遠鏡可以觀測未受地球大氣層擾流扭曲的光線,也可以觀測紫外光和紅外光,這兩種光都會被地球大氣層吸收。太空望遠鏡可以看見並獲知人類做夢都想不到的事物。

  這些哈伯全都做到,而且不只於此。它擷取到遙遠行星的熱能影像,協助確認哪些行星可能可以支持碳基生命。它以不可思議的精確度測量恆星之間的距離,讓我們看到宇宙以多快的速度在擴張,以及宇宙到底有多老(一百三十八億年,如果你好奇想知道的話)。哈伯發現冥王星的四顆衛星。它協助我們了解恆星如何誕生,以及黑洞如何形成。這具望遠鏡所發現的答案,有很多是我們當時連怎麼提問都還不知道的。毫無疑問,哈伯是目前人類手上對於了解宇宙及我們所在位置最重要的工具。

  這具望遠鏡的運作方式,幾乎就和它的運作成果同樣不可思議。望遠鏡本身沒有推進器,它透過太陽能板收集能量,並用以推動內部的反應輪。反應輪轉動,轉輪的質量移動決定望遠鏡的方向。轉動的還有六具陀螺儀,使望遠鏡在太空中猛衝時能一直瞄準目標。望遠鏡本身裝在精心建造的太空船內部加以保護。它在繞地球公轉時,從白天到黑夜,外表溫度從攝氏九十三度降到攝氏零下一百二十九度後再回升。即使在這樣惡劣的條件下,望遠鏡內部控制在舒適的室溫,保持儀器校準完美以執行任務。

  哈伯發射升空,是太空探索領域自太空梭發射以來最大的新聞。從一九七○年代初以來一直在開發,本應在一九八三年部署,技術上的延誤使之一直往後延。一九八五年十二月,我還在IBM工作,當我衝過賓州車站趕搭火車時,瞄了報攤一眼,《生活》雜誌的封面抓住我的目光。封面上是一個正在太空漫步的太空人,給太空結構拉開了一道裂縫,揭露出遠方橘黃色的星雲。標題寫著「望向群星之外:回顧美國在太空中最重要的一年」。我拿了一本,上了火車馬上讀起來。

  由於發生挑戰者號慘劇,一九八六年基於種種陰錯陽差的理由而成了太空年。太空梭停飛,望遠鏡的部署再次延後到一九九○年。到了那一年,望遠鏡終於發射,本應是五億七千五百萬美元的計畫膨脹成將近十八億美元——而且一直到發射之後,我們才發現它無法運作。望遠鏡直徑八英尺(二點四公尺)的鏡片有瑕疵,研磨得並不正確。其周邊處太平了,差了將近二點二微米,是極其微小的差別——不到一根人髮的寬度——但足以讓望遠鏡錯誤屈光而無法聚焦。可見光的光譜成像、那些人人想拿來當牆上掛曆和螢幕保護圖像的遙遠星系及星雲酷帥照片——這具望遠鏡一幅也得不到。這是場災難,是太空計畫的大窘境。

  幸好,我們有機會加以修正。繁複、高效能的機器往往喜怒難料,需要溫柔呵護才能保持正確運作,哈伯也沒兩樣。這就是為什麼它設計成要由太空人來維護。當初發射時,NASA編了四趟維修任務的預算,只要能取得更新的科技,就會上去修理並升級望遠鏡的設備。鏡片問題發現之後,第一趟維修任務就變成了救援任務。

  鏡片本身無法更換。直徑八英尺,太大了,而且不像望遠鏡的某些元件是模組化的。但即便鏡片研磨得不正確,這不正確的研磨仍然精準到我們可以確切知道需要做多少調整,我們可以用正確的稜鏡和它搭配:說得扼要一點,就是給它戴眼鏡。第一趟哈伯維修任務STS—61在一九九三年發射升空。該任務組安裝了COSTAR,也就是太空望遠鏡光軸補償校正光學儀(Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement),這個裝置把硬幣大小的鏡片組放在光線通過路徑上,使望遠鏡的成像完美聚焦。在當時,STS—61大概是太空梭計畫史上最重要的一趟飛行。

  第二趟維修任務在一九九七年二月起飛。一如預期,這趟任務主要是例行維護,一趟三千萬英里的檢查。他們換掉某項磨損的設備,並安裝兩項新的重要儀器:太空望遠鏡成像光譜儀(Space Telescope Imaging Spectrograph, STIS)和近紅外線照相機暨多目標分光儀(Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer, NICMOS)。接著一九九八年,哈伯的陀螺儀開始一個接著一個失靈,比預期的快很多。懸垂在陀螺儀內部液體中、精細如髮絲的電線正在腐蝕,這是工程師想都沒想過的。太空船上的六具陀螺儀之中,至少需要有三顆在運作,才能讓望遠鏡執行功能。隨著這些陀螺儀持續失靈,我們讓哈伯進入緊急低動力模式,就像讓膝上型電腦進入休眠一樣。它還活著,沒有從天上掉下來,但不拍攝任何照片或做任何科學研究。

  第三趟維修任務成了更換全部六具陀螺儀的緊急飛行任務。在拯救望遠鏡期間,某些排定的升級只得延後——又來了。我們需要額外增加一趟維修任務,但沒有足夠資金給預定的五趟任務。所以,維修任務3就成了維修任務3A加維修任務3B,這是一種預算上的搬弄手法,我們才得以讓每一項計畫都得到批准。維修任務3A在一九九九年耶誕節前夕發射升空,該任務組使哈伯再次運轉。現在我們必須組織維修任務3B,來處理3A未完成的後續維修,這意味著必須在短期內從地面上召集全新的飛行任務和全新的機組員。

  從望遠鏡的部署到全部三趟維修任務,不曾有新人在哈伯上太空漫步過。這份工作複雜得不可思議,而且人們認為風險太高了。如果在太空站組裝飛行任務中出了什麼差錯,我們總是有機會回去修正,而哈伯沒有容錯範圍。但在此時,太空站所需的EVA如此之多,因此決定:第四趟太空漫步的安排順序可能會落在某個新人身上。上哈伯去太空漫步的機會,大概是整個太空人辦公室最令人垂涎的任務指派。我和所有人同樣期盼,但想都沒想過自己有望入選。
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