超乎想像的龐大計劃,專業又敬業的智庫團隊,透過縝密的計算和精細的高科技,帶領我們探索神祕又美麗的太空世界。

緒論

一路熱鬧上太空

人類太空飛行當然是十分引人注目──而且也始終是我的報導生涯中很重要的環節──關於不載人的機器人太空船,也始終是我心之所向。這種機器是我們探訪宇宙的使者,代理我們飛往人類還無緣前往的遙遠地方。從小到大我不斷聽說水手號(Mariner)、維京號(Viking)和航海家號(Voyager)這樣的太空船大膽執行一些最早期的深太空任務,並開創劃時代發現,改變了我們對太陽系的看法。它們帶我們認識先前只能夢想,還有藝術家只能想像的世界。

如今我們每天都能從駐紮在其他行星、矮行星、小行星、彗星和月球等宇宙鄰里天體的太空船,直接接收震撼人心的影像。不論運作要件為何,機器人太空船已經在科學和探測的名義下,前往我們太陽系各處地點,執行了飛掠、繞軌、軟著陸、衝撞和漫遊等作業。我們還把一些大型望遠鏡射上了太空,把它們高高安置在地球朦朧大氣上方,清晰呈現星辰和遙遠星系的影像,甚至還包括與我們這裡完全不同的其他太陽系。這些任務向我們顯示,我們這處宇宙,是多麼奇妙和令人屏息。

儘管這些探測宇宙的無人太空船,實際上都只是以金屬和電路製成的機器,當中依然包含了一種人類元素。人類希望認識天空,解答相關問題的渴求,也因此我們才設計、打造太空船。人類秉持聰明才智,計算出彈道軌跡和星曆表(關於行星天體和太空船在特定時點的精確位置之計算結果)來引導太空船運行跨越行星際距離。喜好追根究柢的人類心智分析資料,歸出結論並成就發現。就連我們這群非火箭科學家的人類,也都震懾沉迷於美不勝收的太空影像,驚詫嘆服於來自遙遠地方的美妙新發現。這些機器讓我們得以在舒適的母行星,安然探索宇宙。

不過,把機器人太空船送上太空執行任務,可不是件容易的事情。

按照一般歷程,天文學家和行星科學家有可能投入多年,辛勤鑽研本行專業,接著發展到了某個時點,一道未解問題或深奧謎團便激發一項觀點,催生出一款儀器,或甚至一艘塞進了許多儀器的滿載太空船,來研究那項謎團。初步任務概念和概要輪廓,都與潛在協同研究單位一起勾勒成形。

接著科學家就必須等待時機,期盼美國航空太空總署、歐洲太空總署(European Space Agency, ESA)、日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)或印度太空研究組織(ISRO)等太空機構發布所謂的「機會公告」(Announcement of Opportunity, AO),來徵求太空任務企劃案。不過太空機構通常只徵求某特定任務類型,所以倘若科學家想執行的任務,不隸屬這項AO的內容範圍(沒錯,太空探測界到處都是縮略用詞),他們就必須再多等一陣子,靜候良機出現。

最後,當合宜展望出現眼前,科學家便組織一支團隊,撰寫企劃案。科學家通常都必須投遞好幾份企劃案,來宣揚他們的構想,期盼他們的任務能通過好幾輪專家審核,雀屏中選。到最後只有極少數非常幸運的人士終於贏得太空機構贊助。接著他們就必須開心地(甚至瘋狂地)動員,安排打造儀器和太空船,而且一般都必須經過好幾次改動修正。發射載具(火箭)也需要先期安排並確保期程。喔,還有,該國國會仍有可能決定裁減太空機構預算,於是原本認定已經核准的任務,就有可能遭擱置或乾脆整個取消。

這整個過程有可能費時數年,甚至幾十年。而且也不保證一切事項(火箭、儀器、太空船本身)都將一如要求,完美發揮功能,擔保任務成功。

不過回溯2010年2月間那天,那群科學家歷經多年投入規劃和辛勤工作,終於達到了完美高峰。太陽動力學天文台(Solar Dynamics Observatory,稍後各位就會讀到箇中詳情)太空船成功發射,劃下任務操作的壯麗起點。

得以親睹任務科學團隊臉上展現的興奮和喜悅,是我永生難忘的寶貴經歷。為《今日宇宙》撰稿這幾年來,我有幸「隨船」跟著這些任務上太空:我得以密切關注這些任務,分析發現,並結識部分相關出色人士。我還有幸與公眾分享這些任務的驚奇故事,還有促成這些任務──構思任務,建造太空船,還有鑽研資料,以及負責照料我們的機器人特使前進深入宇宙──的科學家和工程師的故事。

這些機器以及它們背後那群人的傳奇故事令人嘆服,充滿精采情節,以及種種彎曲轉折。就如許多太空科學家所述,他們始終不知道自己會發現什麼,而且他們都學到了該事先料想始料未及之事。

本書只針對21世紀早期幾項機器人太空任務,勾勒執行經歷的瞬間寫照。太空任務有開始有結束,有些延續數年,甚至數十年;另有些則只執行幾個月。不過就所有人類冒險故事來看,一段故事的結束,也就象徵另一段故事的開始。探險故事延續不絕,相互連貫。

除了這裡細述的情節之外,還有許多奇妙的機器人太空任務持續進行,我鼓勵各位著手探尋,深入了解那些任務。本書最後一章介紹了好幾項即將投入的新任務。

今天,伴隨這些任務啟程探究宇宙,已經不再是記者的專利,幾乎所有人都能夠辦到。線上存取以及社群媒體連接,讓一般大眾有辦法參與這些事件、向美國航太總署以及其他太空機構提問、觀賞影像並得知種種發現,有時還能在事發當下即時進行。

此外,隨著民間科學計畫逐步推展,就連一般人都不只可以伴隨,還能真正成就其他事項;如今所有人都能實際對科學進程做出貢獻。還有什麼事情比發現隱匿星系、新的超新星、先前未見的月面環形山或火星撞擊坑,甚至於環繞另一顆恆星的新行星還更令人振奮?如今已經有尋常百姓發現了這類天體,而且還有更多等著被人發現。

陪我們一起上太空吧……