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宇宙偵探事務所

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內容簡介

從“新視野號”到“好奇號”,太空機器人都幹了些什麼?

冥王星發來神秘情書?!

哈勃空間望遠鏡曾是劣質品?!

有人故意炸月球?!

“噬星老妖”傷害了火星車?!

土衛二上能泡溫泉?!

太陽遭遇全天候“跟蹤狂”?!

來,我有個宇宙想講給你聽!真實還原九次史詩級無人太空任務,與NASA科學家親密接觸,發現眾多意料之外的太空新鮮事兒。

在《宇宙偵探事務所》一書中,太空記者南茜·阿特金森分享了9 次驚心動魄的無人太空任務。她採訪了美國國家航空航天局的35 名科學家和工程師,他們的有趣洞見把我們帶到了那些生動而又具有劃時代意義的太空探索故事中。無人太空任務改變了人類的太陽系觀和宇宙觀!

而南茜·阿特金森靈動的文字更是將一對一訪談與無人航天器自身的傳奇故事穿插起來,再現了真正的探索與發現精神。此外,貫穿全書的全彩插圖讓我們在感慨科學發現的同時,得以領略令人歎為觀止的宇宙圖景。向傳回這些傑作的無人航天器致敬!
 
 

作者介紹

[美] 南茜·阿特金森(Nancy Atkinson)

大眾太空和天文學新聞網站“今日宇宙網”的編輯和作者,美國國家航空航天局(NASA)噴氣推進實驗室的太陽系大使。自2004 年以來,她撰寫了幾千篇有關太空新發現的文章。她是《太空生活方式雜誌》(Space Lifestyle Magazine)的主編,並在Wired.com、Space.com、美國國家航空航天局的《太空生物學雜誌》(Astrobiology Magazine)、《太空時代》(Space Times)和中西部的幾家報紙上發表過文章。她參與過四個太空主題的播客,包括“天文學熱播”(Astronomy Cast)和天文學365 天(365Days of Astronomy),是美國國家航空航天局月球科學研究所播客的主播。南茜居住在美國明尼蘇達州。
 

目錄

引 言 足不出戶看宇宙/ IX

第一章 揭開冥王星的奧秘:“新視野號”/ 001
誰言不可為/ 002
“新視野號” / 004
到底是不是行星?/ 008
爭分奪秒/ 014
失聯/ 022
冥王星之心/ 027
飛掠日/ 030
回味/ 034
冥王星特寫/ 037
任務繼續/ 043

第二章 帶著“好奇” 漫遊火星/ 045
驚心動魄7 分鐘/ 046
以往的火星任務/ 049
火星漫遊車/ 051
“好奇號”火星車/ 056
著陸之夜/ 059
火星時間/ 064
水,水……/ 065
其他發現/ 073
如何駕駛火星車/ 074
“好奇號”的問題/ 080
兼顧平衡/ 083
野獸/ 085

第三章 改變一切:偉大的哈勃空間望遠鏡/ 087
凝望星辰/ 088
困難重重/ 090
太空修理工/ 095
太空校車/ 100
宇宙新面貌/ 101
如何創建一幅美圖/ 104
管窺太空/ 109
哈勃任務的遺產/ 111
再修一次/ 117
哈勃空間望遠鏡與未來/ 119

第四章 探索兩個世界:“黎明號”/ 123
雙重性、二分法與“黎明號”/124
“黎明號”探測器/ 126
灶神星和谷神星記錄的太陽系
簡史/ 130
彗星、小行星還是行星?/ 132
馬克·雷曼的多彩世界/ 133
離子引擎:科學與科幻之間/ 136
傳統火箭與離子推進/ 142
工程師挽救危局/ 145
灶神星的黎明/ 148
沒有“驚心動魄7 分鐘”/ 152
谷神星的黎明/ 155
直到盡頭……/ 160

第五章 搜尋行星:“開普勒”與外星世界/ 163
不同的宇宙觀/ 164
我們是孤獨的嗎?/ 166
早期的行星搜尋/ 171
開普勒任務簡史/ 175
震驚/ 178
說說煎餅與行星/ 183
數不清的系外行星/ 184
K2 / 188
行星獵人/ 193
系外行星搜尋的未來/ 195
系外行星與人類存在的意義/ 199

第六章 光環行星及其冰衛星揭秘:“凱西尼-惠更斯”任務/ 201
燃料不足/ 202
怎樣設計一項太空任務/ 206
土衛六的麻煩事/ 209
長壽的“凱西尼號”/ 214
土星明信片/ 216
土衛六表面的“惠更斯號”/217
土衛二上活躍的間歇泉/ 219
極為活躍、動態變化的土星環/ 223
研究土星的超級風暴/ 229
揭開神秘衛星的面紗/ 231
土衛六的湖岸屬性/ 234
“凱西尼號”的終場演出/ 236

第七章 全天候下載太陽:太陽動力學觀測台/ 237
有驚無險/ 238
太陽的工作原理/ 240
太陽動力學觀測台的工作原理/244
發射日:2010 年2 月11 日/ 245
讓我們來搞科學吧!/ 250
我們都愛太陽動力學觀測台/ 258
不存在致命耀斑/ 262
太陽動力學觀測台的未來/ 265

第八章 臨危受命:火星勘測軌道飛行器和高解析度成像科學實驗設備/ 267
浴火重生/ 268
競爭/ 272
火星勘測/ 274
高解析度成像科學實驗設備/277
怎樣從高速移動的航天器上拍照片/285
火星勘測軌道飛行器的發現/ 291
兩個大腦/ 293
彗星飛掠/ 296
你也能給火星拍照/ 298
火星勘測軌道飛行器的遺產/ 301

第九章 攝月:月球勘測軌道飛行器/ 303
“阿波羅號”登月的證據/ 304
“重返月球,不再離開”/ 310
何去何從?/ 314
鐳射測高儀/ 317
全新的月球/ 320
水及其他/ 322
近看月球/ 330
月球探索的未來/ 338

第十章 展望未來:值得關注的太空任務和太空發現/ 341
太空救援車/ 342
近期任務/ 349
後 記 為什麼探索太空?/ 365

致 謝/ 369
 
 

引言 足不出戶看宇宙
 
2010年2月11日,在佛羅里達州甘迺迪航太中心(Kennedy Space Center,KSC),我和幾位科學家站在一起,注視著火箭從發射台呼嘯升空。安放在火箭裡的無人航天器,正是身邊這幾位傾畢生之力研發的成果。

幾個月來,我一直盼望這次機會,只是之前沒有料到,原來親臨火箭發射現場,近距離體驗發射過程的激動根本無法言說。這種感受,人人都值得親歷。

半年前,我打算去甘迺迪航太中心現場觀看STS-130發射任務。那一次,火箭將要搭載“奮進號”(Endeavour)太空梭,將6名宇航員送到國際空間站,執行兩個新部件的安裝任務。2004年,美國國家航空航天局(NASA)宣佈將在2011年結束太空梭計畫,這意味著偉大而傳奇的“奮進號”快要退役了。從那時起,我就希望能到發射現場一睹它最後的風采。畢竟,我是專門報導太空探索和天文學新聞的記者,還有什麼事件比一個太空時代的終結更具新聞價值呢?

我仔細查閱了發射時間表,發現如果多逗留一段時間,我便可以多觀看幾次發射。再說,我那時住在伊利諾州,正值數九隆冬,若能到四季如春的佛羅里達州過上幾個星期,豈不美哉。

2010年的太空海岸(Space Coast)之旅讓我夙願得償。我不僅目睹了兩架太空梭和兩台無人航天器的發射,參觀了美國國家航空航天局的設施(包括一些平時不對外開放的場所),還見到並且採訪了幾十名宇航員、科學家、工程師和局裡的官員。最令人激動的是,我直接站在具有歷史意義的39A發射臺上,巨大的“發現號”(Discovery)太空梭就在我的正上方蓄勢待發,即將開啟它的倒數第二次太空之旅。

載人航太的故事自然波瀾壯闊,而且在我的報導中一直占很大比重,但在我看來,無人航天器總有某種魅力,攝人心魄。作為宇宙中人類的使者,這些機器人能夠到達人類尚無法觸及的太空深處。我是聽著“水手號”(Mariner)、“海盜號”(Viking)和“旅行者號”(Voyager)的故事長大的。故事裡說,這些機器人航天器勇敢踏上史無前例的深空航程,獲得劃時代的發現,改變人類對太陽系的看法,將過去只存在于夢境和畫家筆下的群星世界呈現在我們眼前。

我們已經向地球附近的行星、矮行星、小行星、彗星和衛星發射了多個無人航天器,它們每天發回的太空圖像如此逼真,如此震撼。無論多麼艱辛,它們作為人類科學探索的代表,飛越、環繞、登陸、撞擊和環視千奇百怪的太陽系天體。此外,我們還將超級望遠鏡送入太空。它們越過雲霧重重的地球大氣層,在外太空清晰地觀察和拍攝遙遠的恒星和星系,甚至是與太陽系截然不同的恒星系統,向我們展示令人歎為觀止的宇宙圖景。

人類渴望揭開宇宙的未解之謎,為此設計和製造了航天器。它們有著金屬和電路板構成的身軀,是人類智慧的結晶。人類依靠聰明才智,精確計算軌跡,繪製星曆表(確定某個給定時間點天體與航天器的位置),讓無人航天器跨越星際之遙,造訪群星。善於探究的人類大腦分析資料,得出結論,獲得新發現。不論是火箭科學家,還是我們普通人,都會對宏偉的太空景象心生敬畏,為遙遠太空裡的神秘發現讚歎不已。這些無人航天器讓我們足不出戶就能探索宇宙。

但把它們送上太空並非易事。

首先,天文學家和行星科學家在自己的科研領域嘔心瀝血數年,其間受某個未解之謎的啟發,萌生新的想法,比如研製一台儀器或者一個配備多種儀器的航天器,好去研究這個未解之謎。然後,他們與日後可能共事的研究員合作擬定初步的任務概念和計畫圖表。

接下來,他們要等美國國家航空航天局、歐洲空間局(ESA)、日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)、印度空間研究組織(ISRO)之類的太空機構發出機會通告(Announcement of Opportunity,AO),徵集太空任務計畫書。不過,太空機構往往只關注一些特定類型的任務。因此,如果他們的構想與太空機構的預期不符,他們就要繼續等待,直到合適的機會出現。

終於,機會出現了。他們開始組建團隊,起草任務計畫書。一般來說,為了讓任務能夠挺過多輪專家評審,他們會提交幾份計畫書。最終,只有少數幸運者贏得太空機構的資助。若是有幸過審,他們不免要欣喜若狂一陣子,但狂喜過後,他們必須著手籌畫儀器和航天器的建造,這中間還要反復修改和調整方案。同時,他們還要搞定運載工具,也就是火箭。對了,國會或議會說不定什麼時候會削減太空機構的預算,已經獲批的任務也難保不會被擱置,甚至取消。

上述過程動輒耗費幾年甚至幾十年的時間,而在此期間,沒人敢保證火箭、儀器和航天器將來一定會如人所願,完美運轉,不辱使命。

雖然道阻且長,但在2010年2月11日,多年費心籌措終臻大成。太陽動力學觀測台成功發射,奏響了任務的開篇樂章。洋溢在幾位科學家臉上的喜悅激動之情,成了我此生難忘的珍貴回憶。

我為今日宇宙網撰稿多年,有幸“跟隨”無人航天器瞭解太空——跟蹤它們的一舉一動,分析它們的新奇見聞,結識它們背後的優秀航太人。我還有幸給公眾講述這些偉大任務的執行過程,挖掘科學家和工程師等幕後功臣的傳奇故事——構思設計,研發建造,分析資料,運維照料,凡此種種,不可悉數。

這些幕後故事引人入勝,情節跌宕起伏,幾度峰迴路轉。正如許多太空科學家所說,不必預設成果,學會期待驚喜。

本書講述21世紀初的幾個無人太空任務。這些任務有的持續幾年,有的長達幾十年,有的不過運行幾個月便完成使命。有如新舊更替的英雄傳奇,無人太空任務的故事也是此篇說罷,又敘新篇。

本書之外,還有許多奇妙的無人太空任務正在執行中,我希望你們多去瞭解。在本書最後一章,我會介紹一些未來的新任務。
如今,不單單是記者,其實每個人都可以“跟隨”無人航天器探索宇宙。普通大眾可以通過社交媒體參與其中,向美國國家航空航天局和其他太空機構提問題,觀看影像,瞭解新的發現(有些發現會即時共用)。

此外,隨著公民科學計畫的實施,普通人可以突破“跟隨者”的角色,為科學進步做出實質性的貢獻——發現隱藏的星系、新的超新星、新的恒星系統、原先看不到的月球隕坑或火星隕坑等等。有什麼比這樣的新發現更激動人心呢?很多天體的發現者都是普通人,今後會有更多。

跟我來,讓我們一起探索太空……

南茜·阿特金森
于明尼蘇達州伯南維爾鎮區
2016年
 
 

詳細資料

  • ISBN:9787521719543
  • 規格:平裝 / 372頁 / 32k / 13 x 19 x 1.86 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:大陸

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