《冥王星任務》:30億英里的旅程後,新視野號終於替人類看見了冥王星

《冥王星任務》:30億英里的旅程後,新視野號終於替人類看見了冥王星
Photo Credit: Reuters / 達志影像
我們想讓你知道的是

在講台上,航太總署署長查理・波登宣布:「太陽系的所有行星,我們都蒐集到了!」全體觀眾對這一豪語報以「冥王星的致敬」:千百名太空迷在空中舉起了九隻手指。

唸給你聽
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文:艾倫・史登(Alan Stern)、大衛・葛林史彭(David Grinspoon)

攻頂聖母峰
最後倒數

近冥點的確切時間會落在七月十四日星期二,東部標準時間七點四九分五十秒。但當這個時刻真正來臨時——明明是件劃時代的大事——我們當下卻有點空虛,因為我們既沒有東西觀看、也沒有新發現可以對外發表。如我們先前描述過,此刻的飛行器正忙著汲取資料,而無暇與地球通訊。新視野號以不到八千英里(約一萬兩千九百公里)的距離掠過冥王星表面,並卯起來儲存資料。同一時間在地球上的應用物理實驗室,新視野號團隊則轉播公開倒數,既要彰顯這一刻的重要,也慶祝這個里程碑的到來。

在應用物理實驗室的柯薩科夫中心,甚具規模的禮堂與室內轉播區,都已經滿到超過設計負荷,訪客人數已塞到地方消防法規的上限。數位鐘顯示距離飛抵冥王星還有多少小時、多少分鐘,乃至於多少秒,而此時除了秒還在動以外,另外兩個數字都已然歸零。而隨著僅存的那幾秒愈數愈少,艾倫領著在場群眾喊起了十……九……八。每個數字都從團隊同仁與太空迷口中之間,整齊地嘶吼出來。尤其是近冥點前的最後一秒,熱情徹底釋放的歡呼更是爆發了出來,現場瞬間只見一片由笑容與瘋狂搖動的蝴蝶袖構成了美國旗海。

在倒數完畢的T-0當下,在新視野號經過長途跋涉、通過近冥點的同時,他們把冥王星全幅畫面。瞬間投影到了原本倒數鐘的所在位置,一個巨型螢幕創造出了即便處於室內、卻彷彿身歷其境的感受,就像我們也去到冥王星旁邊一樣。

這場面,讓人不禁從尾椎傳來一陣顫抖。有人吹口哨、有人歡呼、有人喜極而泣。艾倫偕幾位團隊成員與湯博・克萊德的後人,一起舉起了一張印成海報大小的郵票,那正是美國在一九九一年發行、上頭印著冥王星尚未經由人類探索的那張郵票。只不過這一次,「Pluto not yet explored」(冥王星未經探索)裡的not yet兩字被畫掉了,所以念起來就變成了「Pluto……explored」(冥王星已獲探索)。那幅畫面同樣在網路上瘋傳。

此時在遙遠的冥王星系統深處,孤軍奮戰的新視野號,正在做著十二年前就預期要做到的事情。隨著與冥王星外加五顆冥衛在宇宙中閃身交會,新視野號蒐集了有如館藏一般浩瀚的資料,到時候要回傳起地球,可是得耗時十六個月之久,當然這有一個前提是新視野號能平安通過冥王星系統,所有的科學觀測也都大功告成。關於這一點,老天到底保不保佑呢?

想知道這個問題的答案,就要等飛行器後收工後再回傳訊號,但新視野號要執行完任務,發出訊號,然後訊號還得飛到地球,這從頭到尾得等上漫長的十四個小時。十四個小時後,團隊同仁與全人類才會知道新視野號是否健在……

漫長的等待

眾人雖然等著新視野號「報平安」,但對外還是得繼續做公關。所以航太總署與新視野號團隊以飛掠任務為核心,安排了一整天的節目。約翰・史賓賽回憶說:

那天接下來的時間,感覺是一場媒體風暴。一整天下來,我大部分的時間都待在柯薩科夫中心,跟記者或電視圈的人講話,團隊裡的其他人也都跟我一樣。

艾倫回憶說:「外界的興趣源源不絕。飛掠當天與隔天,我們不論去到哪邊,都會被長長的記者人龍與要簽名的民眾包圍。」

不過媒體把團隊的同仁們弄得很忙,或許也是好事一樁。這樣他們就沒時間為了飛行器的狀況窮緊張。

那天下午,航太總署舉辦了一場公開座談會,由科學團隊的成員主持,分享他們根據「失效-安全」機制所回傳的影像與其他資訊,對冥王星與冥衛一凱倫又形成了哪些比較細部的印象。傑夫・摩爾在席間討論到冥王星那絕世而充滿美感的外貌,他認為再怎麼有想像力的太空題材畫家,從不曾畫出本尊的美豔於萬一。

他的這點意見算是非常中肯。你若是把我們現在知道的冥王星真貌,拿去跟飛掠任務之前的示意圖對照,你會發現沒有一張作品的美能稍微沾到實物的邊。按照傑夫的說法,這再次證明了「人類的想像力,永遠無法與大自然在美感上匹敵。」

傑夫接著描述了若干初步的地質資料解讀,並出示了一張冥王星地圖,上頭標注了同仁們用來指涉其表面不同區域的「小名」。其中當他提到「鯨魚」區的正式名稱,目前暫定的名字一定會讓經典科幻迷非常開心,即所謂的「克蘇魯(Cthulhu)」,柯薩科夫中心的觀眾爆出了如雷的掌聲。

任務科學家如羅威爾天文台的威爾・葛朗迪(Will Grundy)與西南研究所的凱西・歐爾金(Cathy Olkin)展示了新的彩色影像。威爾把重點放在凱倫北極有深色冰帽這個熱騰騰、剛出爐的發現——這是科學家完全沒有意料到的事情,在整個太陽系裡也算得上是獨一無二的案例。威爾大膽地作了一個假設,他猜想某些流失自冥王星大氣層的氣體可能濃縮、聚集到了凱倫的寒冷北極上,然後經由太陽的紫外光、促成化學反應,最後產生出有機分子,覆蓋住了凱倫的極地。這個推理如果屬實,那就代表冥王星與其最大衛星間存在令人驚異的實體連結。

凱西做為一名多才多藝的研究者,曾經在新視野號的任務中扮演過不同角色,她也曾經擔任過瑞夫儀器內彩色成像機的副計畫主持人,也曾經以一張「拉伸」過(即數位增豔過)的彩圖,凸顯冥王星不同區域的色差有多大。在座談會的現場,這幅——凱西形容為「迷幻」的——影像讓台下觀眾驚呼連連,嗚哇聲此起彼落。她接著秀給大家看冥王星之心,上頭原來有兩種迥異的色調,其中西邊那個耳朵要比東邊的耳朵要白一些,東耳很顯然比較藍。在這同一幅色彩拉伸過的景象中,凱西要大家注意,比起其他部分,冥王星的北極看得出來偏黃。

同樣來自西南研究所,藍迪・葛萊史東以新視野號大氣科學主題團隊首腦的身分,接下凱西的棒子,要報告冥王星的直徑,經測量出來是一千四百七十二英里(後來上修為一千四百七十六英里,約二千三百七十餘公里):幾乎沒人想到冥王星有這麼大。艾倫很開心地補充說這代表弄了半天,冥王星果然還是比古柏帶裡其他小行星都大,剛好打臉那些巴望著矮行星鬩神星要比冥王星大的傢伙。那群寄望冥王星僅是古柏帶第二大天體、等著看好戲的人,這下艾倫有憑有據地對在場與看轉播的全體觀眾宣布:「嗯,我想這件事,可以到此為止了。」

接著活動流程進入問答時間。有人問說:「在凱倫星上看到的最大隕石坑,為什麼邊邊亮,中間暗?」的約翰・史賓賽說,隕石坑的中間,是撞擊時接受到最多高熱的地方。或許凱倫星有某種與熱作用後變黑的成分。然後他又賊著張臉補充說:「這是一種理論,而且是我剛剛臨時想到的理論,所以錯的機率很高。」此話一出,台下的笑聲與掌聲齊發,這完全就是飛掠新行星時那種沒時間深思熟慮、只能亂槍打鳥的樣子。主要是資料流入的速度太快,根本沒時間給你坐下來運功出招。

帶著滿滿行囊,遠走高飛

在午後的科學座談休會之後,多數人把握時間去扒了些好像早了點的晚餐,然後又回到柯薩科夫中心,要見證新視野號「報平安」的關鍵瞬間。按照時程,飛行器將於當夜稍晚回報一切正常。跟早上的倒數過程一樣,航太總署也對回報過程提供實況轉播。那一夜在柯薩科夫中心,媒體、貴賓、航太總署高層與所有訪客都聚在了一起,在大禮堂裡望穿秋水,另外在室內轉播區還另有千餘人守著。大螢幕上顯示任務指揮經理艾莉絲・波曼率其團隊顧著控制機台,等待著命運的瞬間到來。來自冥王星的光速訊號,將由航太總署的深空網路接收,然後傳到應用物理實驗室的現場。

艾倫、他的助理辛蒂・康拉德、葛倫・方騰、航太總署行星探險部門主管吉姆・葛林(Jim Green)、葛林的老闆約翰・格朗斯菲爾德(John Grunsfeld),還有航太總署署長查理・波登(Charlie Bolden)就在任務指揮中心一旁的會議室裡。他們一邊隔著玻璃牆行注目禮,一邊交頭接耳地討論著任務的重要性。

特寫放大的艾莉絲出現在柯薩科夫的巨型顯示器上,畫面上她時而掃視方陣般的電腦螢幕,時而停下手來聆聽耳機裡傳來的訊息。時間愈來愈逼近一翻兩瞪眼的時刻,新視野號要嘛有所回應、要嘛在現場留下一片震耳欲聾又突兀至極的死寂。預定好的晚上九點零二分一到,短短不過數秒,任務指揮中心巨大的電腦顯示板,開始預告資料即將流入。

就這樣,任務指揮中心的大型電腦顯示板上開始出現滿滿的數字與遙測回傳訊息,看起來綠油油一片——紅色哪兒都看不見!在隔壁房間看著的艾倫告訴航太總署的波登署長說:「你看,你看那裡——新視野號好好的。與冥王星的遭遇任務成功了!」

艾莉絲以清晰而鄭重的嗓音,將事情的開展公諸於世:

「OK,我們已經鎖定載具(訊號)。待命接受遙測資料。鎖定代號……OK,了解。我們完成鎖定了。」

艾莉絲在任務指揮中心的同事間響起了掌聲。至於在隔壁的會議室,電視顯示裡頭的艾倫、署長等人握手的握手、擊掌的擊掌、擁抱的擁抱。新視野號撐過了與冥王星的近距離飛掠!

掌聲很快地就像漣漪一樣擴散出去。柯薩科夫中心含大禮堂與現場轉播室在內,都炸開了嘹亮激動的呦喝聲。

再接下來,任務指揮中心裡各個工程機台操作員紛紛出聲向艾莉絲通報,而她也一一予以回應:

「老媽,這裡是冥王星一號的無線射頻(即無線電頻率)。」
「無線射頻請說。」
「無線射頻針對遙測回傳回報標稱載具電力,標稱訊號對雜訊比。無線射頻完畢。」
「收到,無線射頻。」
「老媽,這裡是冥王星一號的自動控制。」
「請說,自動控制。」
「自動控制很高興回報標稱狀態。無特殊規則發動。」

些許掌聲響起,畢竟有人聽得懂術語:新視野號未遭遇到任何需要啟動緊急處置的狀況。又一次,掌聲在內行人中響起,然後慢慢擴散到了在看轉播畫面的人群,他們觀察工程師們喜形於色,就知道這肯定是好消息。

「C&DH(指令與資料處理)。」
「C&DH請說。」
「C&DH通報標稱狀態,我們SSR(固態式紀錄器)的指針位置均與計畫相符,代表我們記錄下的資料量與預期相符。」
「收到,看來我們的資料回報很不錯!」

艾莉絲說完最後這幾個字,她的聲音放鬆了下來,臉上也展露出笑容。新視野號回報說在其固態式紀錄器裡的資料量,正好符合所有科學觀測過後應有的資料量。掌聲繼續響起:觀測任務全數成功!

接下來的約莫一分鐘,其餘的子系統團隊也一一發話,並一一回報了系統在飛掠任務中的標稱狀態,也就是正常無異狀的意思。最後由艾莉絲在通訊迴路上,對艾倫進行了精簡的總結報告:「報告計畫主持人,這裡是冥王星一號的老媽。我們的飛行器是頭好壯壯。我們記錄下了冥王星系統內的各項資料,自此將向冥王星之外前進。」

在艾莉絲回報完畢的瞬間,透明玻璃會議室的門像長了翅膀一樣,飛也似地打開,艾倫像陣風似地吹進了控制室。他紅光滿面外加笑容可掬,雙臂在空中飛舞之餘還不斷握拳來肯定自己。他朝艾莉絲直直走了過去,兩人擁抱在了一起。

任務指揮中心與柯薩科夫中心裡的所有人都陷入了瘋狂,大家起立鼓掌久久不肯坐下。艾倫用只有雙方聽得到的聲音,在艾莉絲的耳邊說起了悄悄話:「我們辦到了,我們辦到了!」他忍住了眼看要決堤的淚水。「與你一起飛越太陽系,探索冥王星,是我這輩子的榮幸。」

螢幕上繼續看到艾倫轉身,與在任務指揮中心現場的克里斯・赫斯曼等人握手拍背,歡欣鼓舞的掌聲則持續不歇。現場一名播報員對著已經有了熱度的麥克風說:「老天,我真的要瘋掉了。」艾莉絲在螢幕上說到:「對不起,現在的感覺我真的形容不出來。我在發抖。一切就跟我們計畫的一樣。也跟我們演練的一模一樣。我是說……我們成功了!」然後她呵呵笑了。

New Horizons Pluto Flyby
Photo Credit:NASA

幾分鐘後,艾莉絲、艾倫與所有人連袂走出了任務指揮中心,穿過應用物理實驗室的園區,朝著柯薩科夫中心前進。沿路艾倫發著推特說:「我是不知道大家怎麼樣啦,但我今天過得挺好的。#PlutoFlyby。」

晚間九點二十分左右,他們來到了柯薩科夫中心。主持人請在場觀眾一起歡迎新視野號團隊,這時所有人便轉頭望向禮堂的最上層。大家伸長了脖子,爭相想要看個清楚。而他們首先看到進場的是艾倫,後頭跟著的是航太總署署長與航太總署的科學任務長官約翰・格朗斯菲爾德,再來依序是葛倫・方騰與一長串多達數十人的任務指揮中心人員、工程團隊、科學團隊,每一位都身穿新視野號的短T,一路縱隊來到了禮堂前方。

隨著團隊成員沿通道向下魚貫入場,他們一路上與觀眾們擊掌,最後則是有艾倫、艾莉絲與葛倫聚集在禮堂最前面迎接大家。現場觀眾再次以起立鼓掌、向團隊致敬,歷時整整三分鐘:這三分鐘裡,他們儼然是太空界的搖滾巨星。

在講台上,航太總署署長查理・波登宣布:「太陽系的所有行星,我們都蒐集到了!」全體觀眾對這一豪語報以「冥王星的致敬」:千百名太空迷在空中舉起了九隻手指。

在此同時,三十億英里外,新視野號正離冥王星而去,但重要的資料依舊在持續蒐集中。飛行器紀錄器,如今身懷許許多多人用血汗換來的珍貴回報——這箱科學的寶藏,將徹底改寫我們對冥王星、冥衛與古柏帶裡所有小型行星的認知。

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書籍介紹

本文摘錄自《冥王星任務:NASA新視野號與太陽系盡頭之旅(繼阿波羅號與航海家號後,二十一世紀人類再度探索未知星球的傳奇故事)》,時報文化出版
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作者:艾倫・史登(Alan Stern)、大衛・葛林史彭(David Grinspoon)
譯者:鄭煥昇
審定:曾耀寰

人類登陸過月球、開發過火星,還探索過天王星、海王星……
等等,那冥王星呢?

二○一五年美國國慶日,航太總署(NASA)負責冥王星計畫的任務主持人艾倫・史登,手機響了起來:「我們跟太空船失聯了!」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畫可能付諸流水,而超過兩千五百位同仁的心血也將白費……

熟悉太空天文計畫的人,可能對於火星探測車的進展最為了解;但冥王星任務卻是NASA有史以來最完美又最省錢的計畫,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。

新視野號的成功,標誌著人類終於在二十一世紀再度探索未知星球。本書正是冥王星探測任務最權威的紀錄,無論是太空學者的熱忱、爭取計畫經費的艱困,甚至是NASA內部的權力角逐,在計畫主持人艾倫・史登與科學作家大衛・葛林史彭的筆下,這些不為人知的內幕將一一呈現。

冥王星任務:NASA新視野號與太陽系盡頭之旅
Photo Credit:時報文化出版

責任編輯:羅元祺
核稿編輯:翁世航