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精神號登陸火星的幕後英雄 來自台灣的科學家 夢想馳騁天際 P.46

精神號登陸火星的幕後英雄	來自台灣的科學家 夢想馳騁天際 P.46

當「精神號」順利在火星著陸時,六十位自幼都有在天際馳騁夢想的華裔美籍科學家,他們無不把那一剎那當作畢生夢想實踐的瞬間。

二○○四年的第一個周末,絕大多數的地球人還浸淫在新年的氣氛裡,然而在美國航空暨太空總署(NASA)位在南加州的噴射推進實驗室( Jet Propulsion
Laboratory, 簡稱 JPL )的科學家們正與火星進行著一場美麗的「另類接觸」。美國航空暨太空總署的火星探測車(Mars Exploration Rover,簡稱MER)
「精神號(Spirit)」循著軌道,與火星上的「古謝夫坑(Gusev Crater)」做了夢幻般的第一次接觸……,地球上的 JPL 和火星一樣寂靜無聲,直到精
神號從火星上傳來第一個地球人能夠解讀的訊號,頓時,歡呼、擁抱,JPL 如雷動般,彷若向火星打了一個熱情的招呼。

參與這精采任務的成員中不乏華裔科學家和工作人員, 單單JPL一個負責通訊技術的單位「通訊科技工程部」其中約有六百多名通訊人員,華裔占了六十名,
足足占了十分之一。這些華裔美籍人士自幼都有在天際馳騁的夢想,他們無不把那一剎那當作畢生夢想實踐的瞬間。

潘天佑挑起火星另類接觸通訊大計

JPL通訊及任務系統經理(Telecommunications and Mission SystemsManager )潘天佑彷若回到五歲時的那個夢,「當時我常猜著太空到底有沒有邊
際,希望有那麼一天能夠到太空去旅行。」潘天佑彷彿實現了兒時的夢。他在南加大拿到博士之後,就進入 JPL 服務。 他也曾參與了二○○一年「火星漂泊者
」(Mars Odyssey)以及火星環球探測者(Mars Global Surveyor)的環火星計畫,以及未來的多個跨國計畫。

「通訊系統」是地球和太空間「對話」的管道,地球接受到訊號之後,才能夠制定出更正確的探測計畫,由此不難了解通訊和任務系統單位以及通訊團隊所身負
的重任,尤其在「精神號」著陸之後,任務才正開始,它利用通訊系統傳回訊號,讓科學家們能夠解讀出精神號的一舉一動以及火星的原貌。

JPL 「通訊科技工程部」,整個部門的第二把手就是來自台灣嘉義,畢業自新竹交通大學電訊工程系的沈毓賢,一九八七年拿到賓州大學博士,同年就進入 JPL
服務至今十六年。他與潘天佑分屬於不同的單位,「潘博士如同我們對外的介面,與總部接觸、尋求資源、定策略等等。」

沈毓賢負責「煉獄六分鐘」雷達設計

在此次任務中,沈毓賢笑稱在部門裡,自己不特別負責什麼,也是什麼都必須「負責」,必須監管任務中的每一個步驟的細節、進度,甚至是預算。事實上,整
個部門負責的技術相當複雜,包括微波通訊、微波雷達、衛星導航、微波儀器、通訊系統設計製造等。

在此次 MER 的任務中,沈毓賢的部門負責製造設計一個最關鍵的雷達, 它必須在太空船進入大氣層的「煉獄六分鐘」內偵測出太空船的登陸程續與動作,「雖
僅是一、兩分鐘的任務,若偵測雷達失靈,便是前功盡棄。」被太空科學家形容為如地獄般考驗的「煉獄六分鐘」是指「精神號」進入火星大氣層後,時速從一
萬兩千哩,急速減為零的那六分鐘,「精神號」不僅必須承受兩千六百度的華氏高溫,還要進行著陸的動作,六分鐘之後,距火星表面僅一百五十公尺處,呈靜
止狀態,也是最關鍵的時刻,登陸器何時打開降落傘、何時拋掉防護罩、何時切斷氣囊,絲毫不差才能確保? w 全落地,可以想見這顆雷達身負的重任。

「那六分鐘,是我們最緊張的時刻。」沈毓賢不禁說。當精神號安全著陸的時候,「第一個感覺是終於鬆了一口氣,參與計畫的所有人員心血沒有白費。」也在那一刻, 全球知名媒體美聯社、洛杉磯時報等守候在 JPL 控制室裡,攝影記者按下快門捕捉歷史性的畫面,而一張歷史的鏡頭正落在華裔男主角,也是此次「
著陸系統首席工程師」李煒鈞身上,他身著美國星條旗的馬球杉,成為中英媒體頭條的新聞照片,深深烙印在美國人的心中。

JPL 另一位華裔女將談繼華已有十七年的資歷,現為飛行指令部副主任,參與會火星計畫,從太空船系統工程師、導航控制系統工程師到系統經理,一路爬升。
另一位卅出頭的華裔陳哲輝則是監控「精神號」飛航的計畫飛行主任,「精神號」著陸之後,將在精神號未來三個月的火星考察之旅期間,負責指揮與操控。

除了通訊之外,JPL 的技術部還有電子、系統工程、機械等,從科學家、工程師、技術人員共有三千多人,相當龐大。電子部門助理經理劉登凱一九八九年進入
JPL, 參與許多太空計畫,他最大的感受就是「沒有人是萬能的,也沒有人是不能的, 當你無法可想的時候,懂得求救就是最好的解決方法。 」這是他自 JPL
團隊精神中深切的體會。

劉登凱奔走 台灣天文台同步探索火星奧祕

成功登陸火星的確有不少幕後故事。原來這次的計畫比原定時間延遲了一星期,在發射前, 電子部負責的安全保險絲突然被燒掉了,後來 JPL 總動員,猶如危
機小組的「老虎隊( Tiger Team )」對太空船進行總體檢,「這不是單單保險絲燒斷而已,其他部分也可能出問題。」劉登凱回憶,當時每個人都緊張萬分,
嚴重時,還必須考慮放棄發射的可能。「從技術領域中,沒有絕對的『黑』,也沒有絕對的『白』,」放大到生活中,「人生中也沒有絕對的事情」,因為太多
的環環相扣,要學會以開闊的心看事情,而不再是主觀的判斷。

事實上,當「精神號」順利著陸之後,就在劉登凱的極力安排下,與台灣天文台、電信局等合作,由沈毓賢與潘天佑立即與台中、高雄等科學博物館、台灣成功
大學等六所大學航太系,打破時空,進行了一場探測火星的對話。「劉登凱忙得沒時間上線和大家見面,他才是促成這場視訊會議的幕後英雄。」

當時台灣天文台 IMAX 戲院裡六百多人,全坐滿了,「看到台灣下一代對科學的嚮往、好奇,令人可佩,對科學的求知是無邊界, 也無國界,是 universal 」
沈毓賢感動地說,當天許多家長帶著小孩到天文台與他們連線一同探索火星的奧祕,除了對網路視訊會議的科技日新月益表讚歎之外,更有機會看到諸多優異的
華裔科學家參與這項世紀新任務, 為下一代豎立典範,「真的覺得做為 JPL 的一員,把人類對太空認知的領域往前推進一步,很有意義。」

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