本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,僅反映作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
您計劃了一次為期三年多的探索之旅,當您第一次看到一個新世界的那一刻到來了。這是一份非正式的草圖,記錄了我在 NASA 的“新視野號”探測器與 “天涯海角” 相遇時的經歷。背景是 2019 年元旦,約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室 (APL) 園區 200 號樓內的一間簡陋的會議室,該實驗室負責運營“新視野號”。這間會議室為“新視野號”地球物理和地質調查團隊的分析活動提供支援,該團隊是為研究 “天涯海角” 而成立的整個科學團隊的三個部門之一。其他科學部門設在 200 號樓其他類似的房間內。APL 的其他建築物容納了兩個導航團隊、運營團隊、各種儀器和航天器工程師,以及各種管理和支援人員,他們使 100 多人能夠齊心協力,為共同目標而努力。艾倫·斯特恩是首席研究員,負責整個任務。
這次相遇的成功,離不開我們所有人的努力。我們每個人都有自己的故事要講,都有自己的角色要扮演,都有自己獨特的視角。成功的功勞歸功於遠遠超出本文圖片中所示的人,更不用說我在敘述中提及的少數人了。然而,最終,相遇的體驗始終是私人的——你當時在哪裡,你在做什麼,你和誰在一起,以及與你最密切合作的團隊成員的共同反應。這個故事僅僅是我在當時恰好所在的團隊一小部分人的視角中看到的。
從物質層面來說,第一張 “天涯海角” 高解析度影像的到來可能更為平凡。
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從情感層面來說,它再激動人心不過了。
深空網路花了一個小時捕獲來自“新視野號”探測器的遙測資料,同時將影像逐行傳送到科羅拉多州博爾德的伺服器和處理管道。我們等待,檢查,再等待,等待特定檔案在特定目錄中生成。誰先看到影像,取決於誰先發現關鍵檔案更新,或者誰是打字最快的人。
圖片來源:NASA、JHUAPL、SwRI 和亨利·特魯普
是斯圖爾特·羅賓斯最終喊道:“拿到了!” 我們立即湧向他位於我們分析室後部的工作區。上面影像的右下角是我的背影。我什麼都看不見!我懷疑我們很多人都看不見。我們在房間前面有一個巨大的顯示屏,所以接下來的問題是:斯圖爾特能多快想起如何輸入命令來連線到它?
圖片來源:NASA、JHUAPL、SwRI 和亨利·特魯普
我們把影像投射到螢幕上,所有人都瘋了。上面是馬克·布伊在慶祝勝利。馬克是第一個發現 “天涯海角” 的人,並且憑藉高超的技巧、專注、決心、汗水(甚至淚水),發起了一場為期四年的運動,招募了團隊成員(和其他人),竭盡全力確定該物體在太空中的精確路徑。在以音速 42 倍的速度飛向星系時穿針引線——讓我們看看。以前從來沒有航天器需要如此精確的導航。
哦——嘿,看,那是布賴恩·梅站在後面。他在房間裡爆發出三年積蓄的能量大約 30 秒前走進來的。現在是表演時間,只不過我們現在都在舞臺上。我們都進入了狀態。我們所有人都有自己的角色和樂器要演奏,但始終相互關注,傾聽音樂的走向。看到那些手放在鍵盤上的人了嗎?他們沒有回去工作,他們沒有從這場盛況中平靜下來。他們已經開始了節拍,我們將通宵即興演奏。快速初步瞭解 “天涯海角” 是我們面前的任務。每個人都貢獻自己的力量。我環顧房間,看到布賴恩正靜靜地與另一位團隊成員合作,使用立體成像來視覺化 “天涯海角”。
圖片來源:NASA、JHUAPL、SwRI 和亨利·特魯普
但首先,約翰·斯賓塞有一段獨奏。那是站在右邊的約翰。(我在最右邊,幾乎可以肯定自己也在載入影像)。約翰帶領團隊完成了整個 “天涯海角” 觀測序列的定義。三年前,在我們飛越冥王星幾個月後,我們啟動了“新視野號”上的推進器,將其航向設定為 “天涯海角”。2015 年 11 月,約翰在一次團隊會議上站起來提出問題:“好吧!那麼,當我們到達那裡時,我們要做什麼?” 隨之而來的是無數次的電話會議、會議、PowerPoint 簡報、模擬、諮詢。在其中一次會議中,我想“天哪,約翰想為 100 人點中國菜!” 訣竅是確保每個人都得到足夠的東西而感到高興,即使他們無法得到他們想要的一切。哦,對了,約翰還與馬克並肩工作,以確保我們首先順利到達 “天涯海角”。
所以,獨奏開始了!當我們都激動不已時,約翰以他沉著冷靜的風格記得詢問斯圖爾特 “天涯海角” 在影像中的確切位置,並立即知道我們已經把它放在了正中靶心。導航看起來非常完美——我們應該得到我們要求的一切。他在房間裡高聲說道。在音樂會上,人群歡呼雀躍——我們也是如此。
圖片來源:NASA、JHUAPL、SwRI 和亨利·特魯普
馬克擁抱約翰,或者約翰擁抱馬克。成功了。一切都成功了。
我在右邊,咧嘴笑著,左邊是西蒙·波特的背影。我們四個人是 BORG——雙星體偵察小組。作為更大的危險偵察小組的一部分,我們曾在 2015 年前往冥王星的途中,以及在接近 “天涯海角” 的過程中,使用航天器上的遠端成像來檢視路徑是否安全。危險小組(由馬克·肖沃爾特領導,他在上一張圖片的左下角)宣佈,在距離 “天涯海角” 幾周的路程時,路徑上沒有塵埃和碎片。
但是,即使航天器可能免受物理損害,專案團隊仍然擔心,隨著我們越來越近,我們可能會發現 “天涯海角” 實際上是一個由兩個物體組成的雙星系統,可能需要對我們預先設定的目標進行重大調整。我們幾乎一直待在“瞭望臺”,支援兩個導航團隊的工作。我對我們真的能穿針引線感到有點緊張。
圖片來源:NASA、JHUAPL、SwRI 和亨利·特魯普
所以,我也必須擁抱約翰!但還有更多。大約兩年前,約翰讓我領導最高解析度成像序列的設計。我們是否能夠使用“新視野號”上的高解析度相機瞄準 “天涯海角”,起初還是一個懸而未決的問題。我總是纏著約翰,問他我們可以執行哪些技巧來使這一切奏效。結果它真的奏效了,真的奏效了。
圖片來源:NASA、JHUAPL、SwRI 和亨利·特魯普
這就是 “天涯海角”!你能“讀懂”這張照片嗎?(完全公開:這裡我們看到的是在晚上晚些時候傳回的更近距離的影像,而不是第一張傳回的影像。)我試圖從與團隊相處的時光中學習,但我沒有受過行星科學家的訓練。作為一名星系天文學家,我可以讀懂星系、星團等等,但這超出了我的經驗範圍。但是,這也超出了其他所有人的經驗範圍,而這正是發現的本質。我知道 “天涯海角” 與我們以前見過的任何東西都不同。但它特別嗎?我們希望不是!我們以前從未到達過這麼遠的地方。整個柯伊伯帶直到 90 年代初才為人所知。我們希望 “天涯海角” 並不奇怪,而只是一個陌生新地方的典型居民。
每位團隊成員都會根據自己的經驗、直覺、知識和影響,以不同的方式看待 “天涯海角”。我們將在彼此之間分享所有這些想法,進行各種爭論、勸說、計算、模擬、手勢。我們會在某些事情上犯錯,在其他事情上做對。巧妙的想法將會湧現,通常來自那些不在團隊中,但耐心等待(或不太耐心地等待)看到我們從外太陽系獲得了什麼的人。
但現在,想象一下你和我們一起身處黑暗的房間裡。安靜地站著,看著,思考著,想象著,反思著我們走了多遠,以及我們將從這次旅行中學到什麼。這也是你的冒險。