伽利略·伽利雷|深空探测史话|被磨难环绕的“伽利略号”的一生( 二 )
而这只是琼瑶剧中男主感情的第一次摇摆 , 摇摆还会继续 。 “伽利略号”很快遭遇了一次非技术原因产生的沉重打击 。 80年代初 , 里根政府为了减少财政赤字 , 平衡预算 , 砍掉了NASA一半的经费 。 大幅度的经费消减将迫使美国宇航局放弃一些科学探测任务 , 伽利略也不幸被列入其中 , 整个项目面临着生死存亡的考验 。 为了保住这个项目 , 科学家们进行了反复的申诉 。 伽利略号是美国NASA一项大型的深空行星探测任务 , 有2000多个科研人员参与这个项目的研制 。 如果取消这个项目 , 参加项目的工作人员都面临着失业的危险 。 另外伽利略号是当时唯一的行星探测任务 , 有重大的科学意义 , 放弃这个项目还会导致美国深空探索的技术出现断档 。 最终财政部同意保留伽利略号木星探测项目 , 不过停止了对半人马上面级研发的支持 , “女二号”的地位又一次出现了危机 。
“半人马上面级”性能优异 , 成功率高 , 但是价格昂贵 , 财政部为了平衡预算限制它也是 , 工程师们又回到原来使用惯性上面级的老方案上 。 为了弥补惯性上面级的运载能力 , 科学家们在上面级前面增加了一个助推级 , 就这样还是不能达到飞抵木星 。 无奈之下 , 科学家们想到了深空探测中惯用的一招 , 行星借力(也称为引力弹弓) 。 让飞船靠近借力金星 , 利用金星的引力来加速飞船 , 以弥补运载能力的不足 。 因为金星借力需要额外的时间 , 飞到木星需要大约四年 。
剧情很快又一次反转 , 这次“女二号”半人马上面级有美国空军的支持 , 愿意提供经费支持半人马上面级的研发工作 。 美国空军有自己的考虑 , 半人马上面级可能会用在空军其他发射计划中 , 出资研发半人马 , 其实是羊毛出在羊身上 。 另一方面 , 采用半人马能使飞船直接飞向木星 , 无须借力 , 抵达木星只需要两年左右 。 科学家们也希望采用更快的方案 。 第一阶段的上面级之争暂时以“女二号”胜出结束 。
磨难二:挑战者号失事引发的连锁效应
虽然反复折腾 , 项目研制进程一再延期 , 在1985年底伽利略号还是完成了研制 。 1985年12月 , 伽利略号从加州的喷气动力实验室出发 , 踏上了前往发射基地的征途 。 旅途中除了加油和吃饭 , 运送队伍一刻也不敢停歇 , 除了担心交通意外 , 也怕遇到环保主义者示威或者恐怖袭击 。 经过四千多公里的漫长旅途 , 终于平安抵达了位于佛罗里达州的发射基地 。 然而 , 旅程中长时间的颠簸给后面的天线故障埋下了隐患 。
如果挑战者号没有失事 , 伽利略号将在1986年5月和上面级火箭一起将搭乘亚特兰蒂斯号航天飞机升入太空 , 在1988年10月抵达木星 , 开始探测木星 。 事与愿违 , 1986年1月28日挑战者号临空爆炸 , 造就了美国航天史上最惨痛的失败 , 七名宇航员全部遇难 。 失事后所有航天飞机停飞 , 包括伽利略号准备搭乘的亚特兰蒂斯号 。 伽利略号的发射搁浅了 , 被运回加州喷气动力实验室 。
挑战者号失事后 , 伽利略号再次进行方案复核 , 以确保发射能安全进行 。 原计划中使用液体燃料的半人马上面级再次被“惯性上面级”替换 , “女一号”终于成功打败了“女二号” , 坐稳了正选位置 。 不过之前也讲过 , “女一号”运载能力不如“女二号” , 由于地球、金星位置的变化 , 原先设计的金星借力的方案已经无法实现 , “伽利略号”看来是无法抵达木星了 。
经过反复计算 , 轨道团队又设计了一个“金地地借力飞行”的方案 。 伽利略号先通过金星借力 , 然后两次地球借力 , 最终获得足够的速度飞向木星 。 这个方案除了需要花费更多的时间 , 飞船靠近金星借力 , 会让伽利略号长时间在距离太阳比较近的地方飞行 , 为防止过热 , 飞船加装了防护罩保护仪器 , 这时候的伽利略号才变成前文图中的样子 。 不过谁都没想到 , 这个两次经过地球的方案引来了环保组织巨大的抗议 , 伽利略号也险些不能发射 。
△伽利略号从地球出发 , 利用一次金星和两次地球借力抵达木星(图片来源:NASA)
环保组织为什么反对科学探测?早期就有环保组织反对载有核燃料的飞船上天 。 那一代人相当长的时间里生活在核战争的阴影下 , 核就是原罪 。 之前的先驱者十号、十一号和旅行者号也采用了相同的核能电池 , 已经证明这项技术是安全可靠的 , 所以环保组织的反对并没有造成多大影响 。 但是挑战者号失事给了环保组织更多反对理由 , 两次地球借力飞行意味着这个带有核燃料的飞船在发射到太空中后会两次飞回地球附近 , 也加大了风险 。 伽利略号搭乘的亚特兰蒂斯号航天飞机会不会也像挑战者号一样当空爆炸?即使成功发射 , 在借力的过程中会不会控制不好撞向地球?上面任何一种情况发生 , 反射性的核燃料会不会散布到全球?
这种担忧也不无道理 。 如果按重量计算 , 飞船上核燃料足以毒死当时世界上所有人 , 这更加坚定了环保组织阻挠发射的决心 。 一方面 , 环保组织在报纸上制造舆论 , 很多人相信发射伽利略号可能会带来全球性的巨大灾难 , 而且不得不承认 , 有时候伪科学比科学更容易传播 。 另一方面 , 环保组织还向法庭申请禁止令 , 禁止伽利略号发射 。 更有少数极端分子试图通过防护栏靠近准备发射中的火箭 , “人肉”阻止伽利略号发射 。