看了這些華裔的履曆,才明白美國如何登上火星!

美國8次登陸火星的背後,眾多華裔工程師在閃耀。

這幾天,美國沸騰了。

2021年2月19日淩晨4點55分,本屆火星追逐賽的第三位選手,美國航天局的“毅力號探測器(Mars
2020)”順利踏上火星。

隨著空中吊車利用“黑科技”將“毅力號”平穩投下,NASA辦公室裏瞬間被喝彩聲淹沒。

拜登發文慶祝:“恭喜NASA!科學給了美國人創造力,一切皆有可能。”

“毅力號”拍攝的火星畫麵被及時返回。

NASA興奮地發推特說:“‘你好,世界!’這是我見到永恒的家的第一眼。”

▲ NASA監視從火星返回的畫麵

探測器的降落不是隨便找個地方。“毅力號”精準定位,降落在了火星表麵的傑澤羅環形山內。

為什麽選這個區域?

35億年前,這裏是一個天然的堰塞湖。河流帶來的沙子在湖口沉積,形成一個扇形的三角洲。潮濕,溫暖,微生物有可能在此生息繁衍,並留下標本。

這裏是驗證火星生命的風水寶地。

再看這輛價值20億美元的火星車。重達一噸多,設備先進,憑自己攜帶的核電池就足夠完成工作。

還帶著一個跟班——無人機“機智號”。

這哥倆將在這顆紅色的星球上尋尋覓覓,采集火星上的岩石和土壤樣品,探索遠古生命。

“毅力號”這一落地,創造了很多曆史第一:

攜帶七種儀器,進行前所未有的測試。

首次戴上麥克風,捕捉火星環境音;首次戴上宇航服材料進行測試;首次攜帶飛行器;首次在火星表麵製氧:利用大氣中的二氧化碳來製取氧氣,為人類移民火星做準備。

縱觀曆史,美國是第一個,也是迄今為止唯一讓探測器登陸火星的國家,總共把9個探測器送上了火星。

▲ 2011年,美國“好奇號”登陸火星

▲ 美國曆史上的8次火星登陸

登陸火星非常難,成功率隻有43%,因為它有業界臭名昭著的“7分鍾噩夢”在勸退。

飛行器從進入火星大氣層到安全降落,要在7分鍾內精準地完成1000多個動作。

恐怖的是,這一切,地球上的工作人員都無法控製,隻能靠著陸係統自主完成。

能做的,就是閉上眼倒數,祈禱。

然後睜開眼看,是墜毀了還是落地了。

這血脈賁張的七分鍾,又被稱為“黑色7分鍾”。

為了對付這個,美國發明出一些暗黑科技,比如空中吊車技術——有效幫探測器減速,讓備受大氣層摩擦的它能歇口氣,順利減速、落地。

▲ “空中吊車”技術演示

每個火星登陸計劃,都要有兩個方案。萬一落地失敗,則開啟應急方案。

“毅力號”成功登陸後,NASA的助理局長托馬斯,在新聞發布會上直接“唰”一聲,把“應急方案”撕了,往後一扔……

模樣很傲嬌:

足以說明“黑色7分鍾”有多讓人抓狂!

對火星感興趣的,不隻美國。中國去年也發射了“天問一號”探測器,阿聯酋則發射了“希望號”。

目前這兩艘探測器還在火星軌道運行,勘察。“天問一號”預測在今年五月份登陸。

美國航空,華裔助推

在美國獨占鼇頭的火星追逐旅途中,有一批華裔,起到了不可替代的作用。

NASA“火星項目”的總指揮官,名叫李複國。1953年,他在香港出生,本科到美國留學,在麻省理工學院就讀,1979年獲得該校的物理博士學位,隨即加入了NASA,開啟了碩果累累的航天事業。

他在NASA的太空噴射推進實驗室(JPL)就職,曾負責“地球科學計劃”。當過NASA散射儀項目的工程師,參與各種雷達遙感活動。1997年開始,他管理“新千年計劃”,為NASA開發和測試太空飛行的新技術。

這些測試,是NASA能夠以純熟、自信的姿態向火星衝撞的基礎。

2001年起,他成為NASA“太陽係探索”項目負責人;2005年成為“火星探索”項目負責人。

“能夠研究火星,我很激動。在過去的15年中,我一直在和我的團隊學習、思索:火星上發生過什麽,現在又在發生什麽?”

采訪中,他還風趣地說:“我為什麽要學自然科學?因為我的文科太差。上高三時,我遇到了一個非常好的數學老師,也激發了我學理科的興趣。”

看來,成就是源於巧合和必然的雙重作用!

另一位控製“毅力號”命脈的華裔科學家叫彭家彥,是NASA的首席工程師,負責極其關鍵的一個步驟:啟動模擬著陸係統,也就是“黑色7分鍾”的最後一分鍾。

這一分鍾,真正決定了探測器和火星是否產生聯係。

他事先模擬了3000多種可能出現的緊急情況給著陸器。但,這還不足夠。

“萬無一失是不可能的。99%由人做,剩下的1%聽天由命。” 他說。

“毅力號”落地後,接下來的事情就是華裔工程師嚴正的了。他要照顧操縱火星車上的機器人,主管界麵和可視化。

這將是一份漫長的,零工不斷的維修工作,而且帶著火星和地球的時差。

2012年,美國“好奇號”登陸火星後,嚴正也負責機器人。在活動過程中,部件會因外界環境影響而失靈,或損壞。有時候,他還得通過遠程操作,“給機器人換個頭”。

▲ “好奇號”履帶受損,需要更換

通過對圖像的處理,他可以幫助機器人“避過地上的大坑”。他還負責機器人所攜帶鏡頭的濾鏡,保證它能給火星拍出高清的美顏照片。

“這次返回的照片,明顯比上一次登陸火星好看多了!” 他滿足地說。

嚴正出生在中國台灣,從小失去雙親,在孤兒院長大,沒有幸福的童年。這並沒影響他以樂觀的心情成長,考入名校,拿下數學與機械工程博士,進入NASA工作。

在NASA,他專門搞機器人研究,為美國人大規模登月準備先遣部隊。

他是機器人小組30名組員中唯一的華裔。

細數曆屆的美國火星之旅,都有華裔的身影。

2004年,美國發射“勇氣號”時,年僅35歲的華裔李煒鈞擔任火星著陸係統的總工程師。

華裔陳哲輝擔任“勇氣號”飛行主任,控製探測器航向,將其準確送入火星大氣層。他的年齡也不到40歲,畢業於麻省理工的航太工程研究所。

指揮“好奇號”探測器的是華裔陳友倫,畢業於麻省理工大學。

▲ 陳友倫

“好奇號”探測車車體的防冷設計,用的是華裔科學家鄒哲的矽密封技術。

俄亥俄州州立大學土木環境工程的華裔教授李榮興,參與了火星探險機器人計劃,成為參與NASA火星登陸探索計劃的28位科學家之一。

華人在火星探測上功不可沒。半個世紀之前,錢學森就是“噴氣推進實驗室”的三大創始人之一。

對於飛行的探索,我國的大師吳仲華,是人類進入飛行器噴氣式時代的關鍵人物。

吳仲華和妻子畢業後,雙雙受聘於NASA的前身——美國航空谘詢委員會。

▲ 吳仲華和妻子

當時的美國,僅有四個外國人通過就職申請,他們就在其中。

如今,民航客機所使用的發動機都基於他的理論。

▲ NASA前身谘詢委員會

可以看出,NASA並不是一步登天的,劇本靠科學家們半個世紀的鑽研和努力,才譜寫而成。其中,華裔占了很大的比重。

而這些出國學習先進技術的華裔,他們的背景不全是雍容富貴,有的甚為淒慘。但可以看出,他們為了自己的興趣而活,克服了一切困難,換來了一個更好的自己,也帶領人類邁出了一大步。

科研是一個漫長的過程。很多華人家長會急切看孩子出來以後幹什麽,為此嚴正說:“我這個行業,20年前是沒有的。去找你覺得有趣,但是困難的事情做。”

隻要有知識,就有職業。

文末致敬這些奔赴科學的華裔。

感謝他們,讓我們在疫情期間,也能夠仰望星空;

在兵荒馬亂的地球上,還有機會對深邃宇宙進行冥想。

堅持夢想,每個人都能支起一片自己的星空。

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