周沙莎

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“借”一顆衛(wèi)星給我

周沙莎

本期主角：羅伯特·法夸爾

神奇咒語(yǔ)：別跟我說(shuō)不可能。

羅伯特·法夸爾在NASA（美國(guó)國(guó)家航空航天局）工作。他最喜歡的是計(jì)算、設(shè)計(jì)衛(wèi)星的運(yùn)行軌道。

羅伯特有很多奇妙的想法。他經(jīng)常把同事拉到一邊，跟他們聊聊他那些讓大家匪夷所思的點(diǎn)子。

讓人驚嘆的是，這些奇思妙想總能奏效。

有一次，他甚至從NASA“借走”了一顆衛(wèi)星。

這顆衛(wèi)星叫ISEE-3（國(guó)際日地探測(cè)衛(wèi)星-3），主要用來(lái)探測(cè)太陽(yáng)粒子。當(dāng)時(shí)，主導(dǎo)這個(gè)衛(wèi)星項(xiàng)目的就是羅伯特。

這顆衛(wèi)星的位置很奇妙。它被發(fā)射到地球和太陽(yáng)之間的一個(gè)叫“光暈”的軌道上。在這條軌道上，太陽(yáng)引力和地球引力正好相抵消，衛(wèi)星只要耗費(fèi)很少的燃料就可以運(yùn)行。

這是人類歷史上第一顆被發(fā)送到“光暈”軌道的衛(wèi)星。而算出這條“光暈”軌道的人，就是羅伯特。

ISEE-3認(rèn)真觀察太陽(yáng)，很好地完成了自己的任務(wù)。五年過(guò)去了，它的使命即將結(jié)束。

正好在這個(gè)時(shí)候，全世界的宇航科學(xué)家們都在做一件事情——準(zhǔn)備探測(cè)哈雷彗星。這顆最著名的彗星將在1986年回歸地球（哈雷彗星每76年回歸地球一次）。

但當(dāng)時(shí)的NASA認(rèn)為探測(cè)彗星的費(fèi)用太高，美國(guó)不打算展開(kāi)探測(cè)。

羅伯特對(duì)太空充滿了好奇，他不想放過(guò)這樣一次難得的探測(cè)機(jī)會(huì)。

怎么辦？

他想到了將要退役的ISEE-3——ISEE-3已經(jīng)完成了任務(wù)，不如讓它變個(gè)軌道，去探索哈雷彗星。

說(shuō)干就干。

他埋頭苦算，終于找出了一個(gè)異常復(fù)雜的衛(wèi)星飛行軌道——先讓ISEE-3返回地球上空，環(huán)繞地球很多圈之后，利用月球的重力進(jìn)行加速，去追趕彗星。

看到圖中的數(shù)字了嗎？本來(lái)ISEE-3在1的位置，返回地球附近，環(huán)繞幾圈后，利用月球引力，拐了好幾圈途徑“3、4、5、6”后，離開(kāi)地球，在7的位置跟兩顆彗星相遇。

羅伯特真敢想！

在羅伯特的堅(jiān)持下，NASA同意了這一計(jì)劃。

ISEE-3改名為ICE（國(guó)際彗星探測(cè)器），第一個(gè)到達(dá)探測(cè)點(diǎn)。在哈雷彗星到達(dá)之前，它“順帶”探測(cè)了到另一顆彗星。

就這樣，ICE成了世界宇航史上第一個(gè)探測(cè)兩顆不同彗星“尾巴”的探測(cè)器。

當(dāng)時(shí)的美國(guó)總統(tǒng)里根向他發(fā)來(lái)賀電。但也有不少希望ICE繼續(xù)觀測(cè)太陽(yáng)的科學(xué)家批評(píng)他，說(shuō)他“偷”走了這顆衛(wèi)星。

羅伯特不同意這種說(shuō)法，他說(shuō)：“不是偷，是借?！?/p>

在完成彗星探測(cè)的任務(wù)后，他為ICE設(shè)計(jì)了一條軌道，讓它在31年后重新回歸地球。

1997年，羅伯特主導(dǎo)了NEAR的探測(cè)項(xiàng)目——發(fā)射探測(cè)器探測(cè)一顆名叫愛(ài)神星的小行星。探測(cè)器圍繞愛(ài)神星環(huán)繞了將近一年，發(fā)回各種研究數(shù)據(jù)。

在任務(wù)即將結(jié)束時(shí)，羅伯特又有了新想法。他想讓探測(cè)器直接降落在愛(ài)神星上。

大家都覺(jué)得羅伯特的這個(gè)想法無(wú)法實(shí)現(xiàn)。這個(gè)探測(cè)器沒(méi)有任何輔助著陸的系統(tǒng)，也沒(méi)有任何抗震的設(shè)計(jì)，降落愛(ài)神星只可能造成墜毀。

羅伯特經(jīng)過(guò)一系列操作，成功讓探測(cè)器降落在愛(ài)神星上。這是人類歷史上第一顆在小行星上著陸的探測(cè)器。探測(cè)器測(cè)量到了讓科學(xué)家想都不敢想的精確數(shù)據(jù)。

羅伯特又成功了！

敢想敢做，羅伯特在NASA創(chuàng)造了很多“傳奇”。

主持人語(yǔ)：

還記得ISEE-3嗎？

就是那個(gè)改名ICE后探測(cè)了哈雷彗星的探測(cè)器。

2014年8月10日，就像羅伯特所計(jì)算的那樣，這顆探測(cè)器在飛行了幾十億千米之后，準(zhǔn)確回歸地球。

羅伯特真是太了不起啦！

羅伯特真是敢想，敢做，“不可能”在他眼里就是“另辟蹊徑”的意思。

太空“超人”

太空中有衛(wèi)星、空間站等人造天體。這些人造天體都需要進(jìn)行維護(hù)，才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，很多人造天體因缺乏維護(hù)而過(guò)早“死亡”，成為太空垃圾，造成極大浪費(fèi)。

我國(guó)一個(gè)航天科研團(tuán)隊(duì)研究出了一款太空“超人”。它具有超人的外形、靈活的機(jī)械臂，能夠靈巧地執(zhí)行任務(wù)。它可以攜帶燃料、配件、補(bǔ)給等物品，在太空中呆數(shù)年，及時(shí)給衛(wèi)星和飛船添加燃料、維修空間站，甚至進(jìn)行太空救援?？蒲腥藛T說(shuō)：“該機(jī)器人可以像變形金剛般變身成為太空機(jī)械工、太空磚瓦匠、太空清道夫和太空送貨員?！?/p>

“達(dá)·芬奇”做手術(shù)

2015年10月，中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院和湘雅三醫(yī)院進(jìn)行了兩臺(tái)由“達(dá)·芬奇”機(jī)器人主刀的手術(shù)。這兩臺(tái)手術(shù)做得很成功，患者恢復(fù)得很好。

“達(dá)·芬奇”機(jī)器人是美國(guó)麻省理工學(xué)院研發(fā)的外科手術(shù)機(jī)器人，為紀(jì)念達(dá)·芬奇曾設(shè)計(jì)過(guò)仿人形機(jī)械而命名?！斑_(dá)·芬奇”是外科領(lǐng)域最先進(jìn)的高科技產(chǎn)品，由三個(gè)部分組成：視頻處理系統(tǒng)、床旁機(jī)械臂系統(tǒng)、醫(yī)生操作系統(tǒng)。

對(duì)醫(yī)生而言，“達(dá)·芬奇”突破人眼和人手局限，將微創(chuàng)手術(shù)推向極致。高清晰的三維立體視頻技術(shù)，超越了人眼的局限，視野更清晰，操作更精確細(xì)致。

“光腦”來(lái)了

“光腦”是光子計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱。光子計(jì)算機(jī)的運(yùn)行，是依靠激光器、光學(xué)反射鏡、透鏡、濾波器等光學(xué)元件和設(shè)備對(duì)光子的控制，從而完成光運(yùn)算，比電子計(jì)算機(jī)更快捷。專家預(yù)測(cè)，未來(lái)的光子計(jì)算機(jī)比現(xiàn)有的超級(jí)計(jì)算機(jī)還要快一萬(wàn)倍。此外，“光腦”還具有信息貯存量更大、能量消耗小、散發(fā)熱量低等優(yōu)良性能。

光子計(jì)算機(jī)的發(fā)明靈感來(lái)源于蝴蝶。蝴蝶翅膀漂亮的顏色既不是染料色，也不是顏料色，而是一種新奇的色彩——結(jié)構(gòu)色彩。結(jié)構(gòu)色彩飽和度高、光澤絢麗，永不褪色。蝴蝶翅膀上的毛鱗片按一定規(guī)律排列，能反射不同波段的光波，讓其絢麗多彩。人們將這種具有特定周期性結(jié)構(gòu)的物質(zhì)稱為光子晶體。光子計(jì)算機(jī)就是運(yùn)用光子晶體的原理進(jìn)行運(yùn)算處理，性能非常迅速。

巨大的“時(shí)間機(jī)器”

美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）成功研發(fā)了詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡?？茖W(xué)家稱它為運(yùn)用紅外線觀測(cè)的“時(shí)間機(jī)器”，是目前世界上最強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡，體積是哈勃望遠(yuǎn)鏡的三倍，功能要比它強(qiáng)上一百倍。該望遠(yuǎn)鏡有18個(gè)巨大的鏡片，能觀測(cè)出宇宙135億年前的恒星和星系。很多科學(xué)家期待通過(guò)該望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)外星生命。

（小 海/輯）