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( 三 )
面对环保组织的凌厉攻势 ， 科学家们见招拆招 。 著名的天文学家康奈尔大学卡尔萨根教授撰文解释 ， 说明科学家在计算航天器轨道时非常谨慎 ， 负责行星借力计算的团队非常有经验 ， 出现飞船撞上地球的机会非常非常小 。 而且工程师们加固了核能电池的外壳 ， 即使飞船像挑战者号一样当空爆炸 ， 这个外壳也不会被损坏 ， 核燃料也将被完整地回收 ， 不会污染环境 。 在法庭上 ， 科学家团队也据理力争 ， 环保组织的禁止令申请被驳回 。 为了应付少数的极端分子 ， 发射基地周围加强了保安 。
△图片来源：NASA挑战者号事故过去后三年 ， 终于等来了那个激动人心的日子 。 1989年10月17日 ， 伽利略号开始发射倒计时 。 可惜天不作美 ， 大片的云雾笼罩发射基地的上空 ， 发射被推迟到第二天 。 屋漏偏逢连夜雨 ， 当天一场7.1级的地震袭击了北加州 ， 震中离位于加州的上面级指挥中心只有几英里 。 指挥中心的工作人员赶紧撤离 ， 伽利略号发射眼看又要推迟 。 当天晚上 ， 指挥中心的工作人员冒险回到工作岗位 ， 发射才能顺利进行 。 伽利略号终于在10月18日下午搭乘亚特兰蒂斯号航天飞机发射升空 。
发射成功后 ， 刚上任的伽利略号项目经理斯皮哈斯基（Spehalski）这样说 ， “伽利略号的成功发射 ， 是我们中很多个人和团队长年努力和坚持换来的 ， 此时此刻 ， 我们的心情无以言表...我有幸参加到这个团队目睹了各种竭尽心力的操劳 。 整个过程中我看到的专业精神、合作精神和奉献精神鼓舞人心 ， 也值得坚持 。 ”写到这里 ， 笔者觉得兴许他更想说 ， “我的天！总算是发射了 ， 要不然还不知道会出什么幺蛾子 。 ”
磨难三：不听话的天线和磁带机
在经历了挑战者号失事 ， 环保组织反对 ， 伽利略号终于成功发射 ， 踏上了飞向木星的漫长旅途 ， 但是厄运和挑战并没有结束 。 1991年 ， 伽利略号完成金星借力朝地球进发的途中 ， 科研人员发出了展开高增益天线的指令（就是那口锅） ， 飞船发射时天线像雨伞一样处于收拢的状态 ， 等收到指令天线展开之后会给地面发送一个确认信号 ， 可惜这个信号一直没有到来 。 高增益天线由18根杆构成 ， 后面调查发现其中三个杆未能完全伸展到位 ， 这个“锅天线”看起来就像一把坏雨伞 。 高增益天线是飞船从遥远的深空和地球通讯的 ， 通常也称为深空天线 。 失去了深空天线将意味着飞船进入深空后将无法和地面取得联系 ， 飞船距离地球数万到数百万公里 ， 修复天线也是困难重重 。 正如事后负责伽利略号的项目科学家回忆 ， 他去给项目组的成员汇报发生的状况 ， 还要尽力鼓励大家 ， 项目还在…
△图片来源：NASA
是什么原因导致伸杆展开失败？天线展开是通过电机带动活动螺栓完成的 ， 显然有几个活动螺栓卡在了栓套中 。 螺栓表面涂有润滑涂料 ， 本来电机的力足够拔出螺栓 。 之前我们提到过 ， 飞船在发射前经历了几次从西部到东部长途旅行 ， 另外发射时和上面级点火都会产生巨大的冲击力 ， 使得螺栓和栓套之间相互摩擦 ， 磨掉了一部分光滑涂层 ， 增大了螺栓的摩擦力 ， 因此被卡住 ， 伸杆也无法展开 。 尽管这时候飞船远在数万公里以外 ， 但找出原因的科学家们信心满满 ， 相信他们有办法将天线展开 ， 因为他们有几套折腾天线的方案 。
第一招是将天线的展开机构长时间置于太阳下暴晒 ， 再将它置于阳光防护罩的阴影中 ， 让它冷却 ， 希望通过热胀冷缩来让天线解套 。 这招都失败后 ， 他们又将天线展开机构进行极限旋转 ， 还试图通过飞船的火箭制造冲击力 。 随后科学家们打出了一套组合拳 ， 冷热循环加上旋转 ， 结果还是未能将天线修复 。
幸运的是 ， 伽利略号还有一套用于飞船离地球较近时通信的低增益天线 。 现在高增益天线无法工作 ， 只能让低增益天线挑大梁 。 当然低增益天线的数据传输能力要低很多 。 这时候 ， 另外两项技术弥补了天线的数传能力 ， 一是数据压缩技术 ， 飞船利用程序对探测的数据进行了压缩 ， 然后再发送回地球 ， 另外 ， 地面接收和发射天线的能力也有提高 。 虽然不能达到飞船设计的数据传输效率 ， 科学家们仍然可以获得大量探测数据用于研究 。
就像经历了九九八十一难的取经队伍一样 ， 伽利略号终于在1995年12月7日抵达木星附近 。 在抵达木星之前的5个月 ， “伽利略号”就释放出小型的木星大气探测器 。 到12月的时候 ， 木星大气探测器撞向木星 ， 人类第一次通过探测器触摸了木星浓密的大气层 。 这一段时期伽利略号工作顺利 ， 可是很快 ， 另一个问题就出现了 。
△图片来源：NASA
这次伽利略号的故障出现磁带机上 。 那个年代内存条还没有广泛应用 ， 磁带机是计算机0用来存储数据的主要手段 。 如果高增益天线工作正常 ， 所有的数据都能及时传回地球 ， 磁带机也就没那么重要了 。 现在高增益天线不能正常工作 ， 很多数据都需要先存储在磁带机上 ， 然后选择最有价值的数据传回地球 ， 磁带机卡带就成了很严重的问题 。
