專訪|人類終登陸火星? NASA工程師拆解「毅力號」最大任務

更新時間 (HKT): 2021.03.23 08:30

(北美通訊)美國太空總署(NASA)火星探測車「毅力號」(Perseverance),經過約半年旅程,上月安全登陸火星。作為人類史上第五台在火星表面着陸的探測車,「毅力號」將協助解答歷代科學家最想知道的答案:火星是否適合人類居住?在NASA噴射動力實驗室(JPL)工作超過30年、參與過所有火星探測車設計工作的台裔工程師劉登凱接受《蘋果》專訪,為讀者剖析「毅力號」的最重要任務。

洛杉磯特約記者:張紫茵

NASA在1964年以星際飛越(flyby)方式,在這顆被喻為與地球最相似的星球上空拍照;直到1997年,命名為「先鋒號」(Pathfinder)的首代探測車成功登陸火星表面,與火星作「親密接觸」。

參與過歷來所有火星探測車任務的劉登凱憶述,當年「先鋒號」是實驗性質,僅重10.6公斤,主要任務是利用三部相機拍照,收集火星風速及溫度等數據,當它降落火星後短短9個星期,就跟地球失去聯絡。

2004年,NASA一口氣派出兩台第二代探測車「勇氣號」(Spirit)和「機遇號」(Opportunity)執行火星任務。劉登凱說,兩台車子各重185公斤,分別載有10部相機,「通訊系統在(車)身上帶著走,可以走得遠一點,不用擔心跟母體的距離,太陽能電板也大一點。」劉登凱指出,兩台探測車為人類發現了火星平原廣闊的地質,也找到光滑的鵝卵石(pebble),證明火星有水存在過。最終,「勇氣號」在2010年失去聯絡,「機遇號」就堅持運作到2018年才失聯,遠遠超過原來設計預期的90日壽命。

第三代「好奇號」(Curiosity)在2012年抵達火星,與前輩最大分別是「增磅」,達900公斤,相當於一架Mini Cooper。劉登凱形容,「好奇號」就像一個流動電腦實驗室,鏡頭增至17個,除了拍照,也在火星採樣﹑磨粉,再用車上的X光檢查分析;另外,「好奇號」有一個小型發電系統,可不完全依靠太陽能運作,方便駛到沒有太陽覆蓋的地方,它的火星歷險之旅目前仍在進行中。

最新登陸的「毅力號」備受全球關注,劉登凱指,「毅力號」與「好奇號」設計相若,但添加了不少新設備,如氧氣製造器,嘗試用二氧化碳在火星製造氧氣;也安裝了咪高峰收音,地球人終於可以聽到來自火星的聲音。探測車鏡頭多達23個,降落火星時,降落傘順利打開、車子徐徐下降時塵土飛揚的情況也被捕捉下來,是科學家過去從未看過的畫面。

此外,「毅力號」有一台小型無人機「Ingenuity」,準備為人類在火星表面第一次飛行,「在火星上做直升機很困難,我們在地面做,靠螺旋槳與空氣反作用,直升機上升降落。但火星大氣只有地球百分一,沒有很多大氣存在,螺旋槳沒有很大浮力,因此要轉得比在地球上快,體形要輕。」

歷代科學家的最大心願,是了解火星是否適合人類居住,劉登凱透露,「毅力號」最重要的任務就是用兩隻機械臂採集火星岩石,存入特別試管,再埋封地底;他指,NASA正研發回收器,計劃在2030年把這些樣本由火星帶回地球,當局會視乎樣本研究結果,判斷火星是否適合人類生活,或是否安排太空人登陸火星。

作為少數參與過四代火星探測任務的工程師,劉登凱坦言,探測車設計團隊多達7,000人,他工作的噴射動力實驗室也有3,000人,成員各有意見,需要長時間協調和溝通,「科學不能獨裁,每個人都知道一部份(知識),所以要團隊合作」。他個人希望下一代探測車增加「電子鼻子」,讓人類嗅嗅火星的味道,甚或增加觸摸功能,「讓地球人也經歷在火星的五觀感受,就最好不過了」。

即使已參與探索火星計劃超過30年,劉登凱卻沒有移民火星的想法,「去火星旅行還好,但移民去火星是很久很久以後的事情,有錢人都搬到火星吧,把洛杉磯都留給我住就好了。」

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