邁克爾·西格爾

40年前，一個(gè)轎車大小的設(shè)備從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角發(fā)射升空。35年后，它成為唯一進(jìn)入星際空間的人造航天器。一路上，“旅行者”號(hào)探測(cè)器爆出了飛越木星、土星和土衛(wèi)六的頭條新聞。

“旅行者”探測(cè)器發(fā)射時(shí)，弗蘭·巴格納爾還是一個(gè)學(xué)生。那時(shí)，她就探測(cè)器圍繞木星收集的數(shù)據(jù)寫下了博士論文。現(xiàn)在，作為科羅拉多大學(xué)波爾得分校天體物理學(xué)和行星科學(xué)教授，以及美國航空航天局外行星評(píng)估小組的前主席，她曾致力“伽利略”號(hào)、“深空1”號(hào)、“新地平線”號(hào)和“朱諾”任務(wù)的研究。

您說過不會(huì)再有第二個(gè)“旅行者”號(hào)，為什么？

一個(gè)原因是行星按一種特定的方式排列，每175年發(fā)生一次。現(xiàn)在，距“旅行者”號(hào)發(fā)射只過去40年，也就是說，再過135年，它們才會(huì)再以那種方式排列。另一個(gè)原因是“旅行者”號(hào)只是第一波勘探的一部分計(jì)劃，任務(wù)是先見一面。當(dāng)你進(jìn)入一個(gè)非常開闊的空間時(shí)，你會(huì)想“讓我們先看看那里有什么”。后續(xù)任務(wù)往往就更有針對(duì)性了。例如，“伽利略”號(hào)僅觀測(cè)了木星周圍的伽利略衛(wèi)星，“卡西尼”號(hào)去了土星，花了13年時(shí)間探索其周圍的衛(wèi)星、光環(huán)和土衛(wèi)六。

“旅行者”號(hào)仍在發(fā)回有趣數(shù)據(jù)嗎？

哦，是的，當(dāng)然?！奥眯姓?”號(hào)在星際介質(zhì)的位置，也就是太陽風(fēng)緊靠星際介質(zhì)的地方探索其邊界。這是人類航天器首次到達(dá)那里。它在那里測(cè)量了帶電粒子、宇宙射線、磁場(chǎng)、電場(chǎng)、電波、無線電波，等等。這些數(shù)據(jù)告訴我們星際介質(zhì)是如何與太陽系發(fā)生相互作用的。

“旅行者”號(hào)的老數(shù)據(jù)中含有新科技嗎？

我仍然在分析“旅行者”號(hào)的數(shù)據(jù)，信不信由你。就在我們慶祝發(fā)射40周年的同時(shí)，剛剛發(fā)表了三篇關(guān)于“旅行者”號(hào)33年前獲取的數(shù)據(jù)的論文。很有趣。我意識(shí)到，我從1979年開始完成的一些論文中，也有些數(shù)據(jù)沒有經(jīng)過分析。有了新的信息和新的物理學(xué)知識(shí)，我們就可以分析了。重新回頭挖掘舊數(shù)據(jù)，然后試圖了解如何分析它，這是一個(gè)考古項(xiàng)目，就如同去看象形文字。

“旅行者”號(hào)何時(shí)結(jié)束任務(wù)？

它會(huì)在某個(gè)時(shí)間耗盡能量?！奥眯姓摺碧?hào)現(xiàn)在已經(jīng)不得不盡可能節(jié)省能源。探測(cè)器上的放射性同位素太陽能發(fā)電機(jī)有88年的半衰期，所以它們已開始老化。探測(cè)器也需要保溫。這么說吧，預(yù)計(jì)15年之后我們將不再能夠與它交流。

未來太空探測(cè)器將會(huì)是什么樣子？

航天器將越來越小，越來越輕，所以它們需要的推進(jìn)力更小。它們的儀器效率大大提高，所以需要的動(dòng)力更小。通信難度會(huì)增加，因?yàn)樾枰獜暮苓h(yuǎn)的距離發(fā)送信息。所以，你要么用一個(gè)很大的天線，要么增大地面接收器的型號(hào)。航天器的計(jì)算能力也在迅速增強(qiáng)。最近，關(guān)于“旅行者”號(hào)有一句很贊的話，說航天器上的計(jì)算能力和你口袋里裝的那個(gè)差不多。我不是指你的手機(jī)，而是指你手機(jī)中的存儲(chǔ)器。有了這個(gè)巨大的航天器計(jì)算能力，你可以預(yù)先處理圖像，讓探測(cè)器知道“哪些是你可能感興趣的”，先把它們發(fā)送給你，然后再發(fā)其他的。

您怎樣看待“突破攝星”計(jì)劃以及其向最近星球發(fā)送探測(cè)器的計(jì)劃？

我不明白這項(xiàng)計(jì)劃應(yīng)當(dāng)怎樣展開?？睖y(cè)的三大難題是推進(jìn)器、動(dòng)力和通信。他們聲稱通過激光來推進(jìn)，但我很難想象怎樣才能達(dá)到他們所說的距離?；蛟S不需要那么多的動(dòng)力吧。但是，他們將如何進(jìn)行通信呢？他們?cè)谟?jì)劃向半人馬座阿爾法星發(fā)送芯片或者類似的極小的東西。但我認(rèn)為，如果沒有射電拋物面天線，他們將怎樣做到兩地間的溝通呢？我真不敢相信用激光通信能做到這一點(diǎn)。說實(shí)話，我覺得這似乎有點(diǎn)瘋狂。

太陽系中最有趣的空間物理學(xué)問題是什么？

有一大堆。為什么有些行星有內(nèi)部磁場(chǎng)，而另一些，比如金星，就沒有呢？為什么在柯伊伯帶有那么多不同種類的物體呢？是什么在驅(qū)使這些不同物體的行為呢？巨型行星在太陽系形成過程中起了什么作用？它們當(dāng)中有多少使其他物體游蕩呢？為什么土星和木星如此不同？你不能用一種物理學(xué)知識(shí)來解答所有這些問題。你可以做動(dòng)力模型，但你也需要化學(xué)知識(shí)。你必須使用引力測(cè)量、磁場(chǎng)測(cè)量、化學(xué)測(cè)量、光譜測(cè)量，等等。行星科學(xué)的優(yōu)點(diǎn)在于它很強(qiáng)的學(xué)科交叉性。

載人太空飛行應(yīng)當(dāng)優(yōu)先嗎？

我個(gè)人認(rèn)為人類在太空中可以做的，除了旅游，沒有什么是機(jī)器人無法做得更好的。所以，如果你談的是旅游以外的有科學(xué)目標(biāo)的事情，那么你可以派很多機(jī)器人去做這件事。美國航空航天局目前面臨的最大挑戰(zhàn)是人類在太空中應(yīng)該扮演什么角色。除了旅游之外還會(huì)有什么，我認(rèn)為完全沒弄清楚。政府不應(yīng)該為旅游買單。這種想法來自一個(gè)為了觀看“阿波羅”計(jì)劃而熬夜到凌晨4時(shí)的青少年，那時(shí)我在倫敦，還是個(gè)孩子。我的看法已經(jīng)改變，既然機(jī)器人十分有效，為什么非要把一大塊肉體送上太空呢？這是毫無意義的。

但載人飛行對(duì)鼓舞我們的士氣來說是機(jī)器人做不到的，不是嗎？

找來一個(gè)12歲的孩子，問他“你最近一次觀看宇航員在太空是什么時(shí)候”，然后問他“現(xiàn)在有多少宇航員在太空”，我敢說這孩子是不會(huì)知道的。換個(gè)問題，如果你說“我給你護(hù)目鏡和手套，讓你通過虛擬現(xiàn)實(shí)來探索火星的表面，怎么樣”，我敢說這個(gè)孩子會(huì)感到興奮。對(duì)孩子來說，虛擬漫游火星表面要比看一個(gè)中年宇航員在太空的緩慢步伐要興奮得多?，F(xiàn)在情況不同了，我們有能力用虛擬現(xiàn)實(shí)漫游火星。我見過成千上萬的人觀看機(jī)器人飛躍布魯托，并因其令人驚嘆的觀測(cè)結(jié)果而歡呼。這個(gè)真讓人興奮。

您怎么看待把火星殖民化的言論？

我認(rèn)為那是胡說。你知道，如果你是一個(gè)超級(jí)富翁，你可以有這些瘋狂的想法，沒有人會(huì)對(duì)你說“你說的是廢話”。因?yàn)槟闶歉晃蹋悦總€(gè)人都說“哦，是的，哦，是的。你太棒了，你可以做任何事”。電影《火星救援》表達(dá)了我的觀點(diǎn)。付出所有的努力，比如改變空間站的軌道、送去一堆東西，以完全不切實(shí)際的非物理方式去抓住那個(gè)家伙。達(dá)到什么目的了？救了那個(gè)人。是的，是馬特·達(dá)蒙，每個(gè)人都想救馬特·達(dá)蒙。但事實(shí)上，火星上將會(huì)有人死去。娛樂業(yè)可能想?yún)⑴c進(jìn)來，他們希望有人死在火星上，對(duì)嗎？你可以想象，收視率扶搖直上。但納稅人不應(yīng)該為此付出代價(jià)。

有關(guān)金星的探索情況怎樣？

我不是專門研究金星的。但是，氣候變化可能給地球帶來災(zāi)難性的環(huán)境，作為生活在這個(gè)星球上的人類的一員，我對(duì)我們的姊妹星球非常感興趣。它和地球的大小一樣，離太陽更近一點(diǎn)，它有不受控制的溫室氣體，二氧化碳?jí)毫κ堑厍蛏系?0倍。離太陽的距離并不是其烤箱般表面溫度的主要原因，而是溫室氣體的作用。真奇怪，我們的姊妹星竟然變成了這樣一個(gè)火熱的地方。為什么會(huì)這樣呢？這是一個(gè)非常好的問題，與我們對(duì)氣候變化的擔(dān)憂并非不相干。金星可能沒有海洋，這意味著它的地質(zhì)是不同的。大約6億年前，金星表面與熔巖完全重組。那么以前它是什么樣子？像地球嗎？

金星探測(cè)器會(huì)是什么樣子呢？

在金星表面以上，有一個(gè)清晰的大氣層，其上有厚厚的云層，因此在地球上通過望遠(yuǎn)鏡看金星表面非常模糊。如果探測(cè)器進(jìn)到那個(gè)大氣層的某個(gè)點(diǎn)，它就會(huì)冷卻下來。一旦進(jìn)入稀薄的大氣層頂部，它又會(huì)熱起來。中間有一個(gè)區(qū)域，那里的溫度是適宜的。我們可以發(fā)射一個(gè)探測(cè)器到金星上，它會(huì)像氣球或飛艇一樣飄浮，然后下移，觀測(cè)金星表面，太熱時(shí)就升起。實(shí)際上這個(gè)想法已被提出，但沒有得到支持，我為此很沮喪。所有的錢都投到火星任務(wù)上了，而我們應(yīng)該關(guān)注的焦點(diǎn)真的是金星。

火星成為焦點(diǎn)讓您感到沮喪嗎？

把大把的錢花在這些火星任務(wù)上，聲稱要在火星上發(fā)現(xiàn)水，我很惱火。有多少次在火星上發(fā)現(xiàn)水了？找到的并不多，但他們堅(jiān)持不斷地要發(fā)現(xiàn)它，然后聲稱將在火星上找到生命。很顯然，幾十億年來火星上沒有大的海洋，而且它在同一時(shí)期里失去了磁場(chǎng)。之前火星上可能有過生命，那時(shí)地球上的生命是黏菌。那你要找什么？找到黏菌化石就算了不起了。我們?yōu)槭裁匆阉械?/p>

錢都浪費(fèi)在火星上呢？太瘋狂了。這是一廂情愿的想法，純屬幻想。為什么要去火星？就是因?yàn)樗冉鹦且菀椎竭_(dá)得多，因此人們會(huì)說“哦，我們知道如何發(fā)送‘漫游號(hào)探測(cè)器去火星，我們?cè)侔l(fā)送一個(gè)吧，我們?cè)僮鲆粋€(gè)更大的，再做一個(gè)更小的”。我想說，讓我們停止做那些已經(jīng)知道該如何做的事情，而是做一些難的事情吧，比如說去金星。endprint