逃跑的航天器

它有兩個名字

ISEE-3，即International Sun-Earth Explorer-3的縮寫，譯為國際日地探測器-3。從名字可以看出，這顆探測器用于日地探測，更準確地說，在1978年8月發(fā)射升空前，ISEE-3設(shè)計用于研究日地環(huán)境中的地磁場和太陽風(fēng)。事實上，在最初的幾年，它表現(xiàn)不錯。作為第一個立足于日-地拉格朗日L1點Halo軌道的人類探測器，ISEE-3足以被載入史冊。

可是，真正讓這顆探測器聲名鵲起的，是它改名之后?？?，名字多重要，娛樂圈的人們也許是受了這顆偉大航天器的啟發(fā)吧。

1982年6月12日，ISEE-3改名國際彗星探測器（International Cometary Explorer，ICE）。從原來所在的，本可以永永遠遠待下去的距地球150萬千米，日-地拉格朗日L1點的Halo軌道重新啟程，借助1983年12月22日飛越月球上空119.4千米的機會，被甩向太陽軌道。在和地球做同心類圓運動的同時，它遇見了兩位貴客。

1985年9月11日，ICE進行了有史以來第一次彗星彗尾穿越。在與賈可比尼—金納彗星相遇時，它以75 300千米/小時的接近速度從彗核后方7 860千米處穿過。經(jīng)歷了彗發(fā)（星云狀的發(fā)光體，包括彗核、彗星頭部的重要部分）穿越之后，向地球傳回了該彗星的粒子、場和波數(shù)據(jù)。

1986年3月，ICE作為美國觀察團代表，參加了當(dāng)時歐空局、蘇聯(lián)、日本紛紛發(fā)射探測器以迎接76年回歸一次的哈雷彗星觀測盛宴。使它成為第一個直接觀測到兩顆彗星的探測器。

偷來的第一

讓我們回到上世紀80年代?！肮住笨梢哉f是我們所知的最著名的一顆彗星，自1682年英國天文學(xué)家哈雷觀測到它后，這顆太陽系中最明亮最活躍的彗星，每隔76年到達離地球最近點一次的這種被稱為回歸的天文現(xiàn)象，幾百年來一直被世人關(guān)注?？墒侵钡缴鲜兰o，人類才有能力借助航天技術(shù)，近距離接觸它。

1986年2月9日，是人類發(fā)射過諸多衛(wèi)星、星際探測器后，“哈雷”的首次回歸。為了抓住這個76年一次的探測機會，當(dāng)時世界上的航天大國紛紛運籌帷幄，試圖發(fā)射探測器，在哈雷彗星飛離地球最近的1985年11月27日和1986年4月11日前后窺探它的真實面貌。

這其中著名的有蘇聯(lián)的“織女星”探測器、歐空局的“喬托”號、日本的“先驅(qū)者”號和“彗星”號。各國爭先恐后，早早地在1984年和1985年就發(fā)射了這些觀察員，飛赴“哈雷”共襄盛舉，可是這其中獨獨不見當(dāng)時正與蘇聯(lián)爭得不亦樂乎的美國。

美國人不著急，是因為早在1982年，各國張羅著研制“哈雷”彗星探測器的時候，美國人已經(jīng)計劃讓ISEE-3改變既定任務(wù)，在不用重新發(fā)射專門探測器的前提下，也可以參與“哈雷”的觀測。

美國人不著急，是因為他們擁有一個叫羅伯特·法夸爾的人。這位大師締造了ISEE-3，卻不滿足于此。誰說一顆探測器只能完成一件任務(wù)，雖說不能像我們開車出門可以先去送孩子上學(xué)，然后去上班，回來時還可以繞道超市購個物那樣簡單，但法夸爾大師做到了。法夸爾計算出一個超級復(fù)雜迂回的軌道，可以讓他的ISEE-3從他的Halo軌道上轉(zhuǎn)移到可以與彗星相遇的軌道。是的，Halo軌道這個詞也屬于法夸爾，因為它最早出現(xiàn)，是在法夸爾本人1969年于斯坦福大學(xué)著就的博士論文上。

難以想象，在探測器自身攜帶燃料有限的條件下，僅憑借助各種空間力學(xué)和精準的時間控制，法夸爾以一人之力讓改名后的ICE在其他各國的探測器遇見“哈雷”之前，提前一年遭遇另一顆彗星，成為人類第一顆近距離探測到彗星的航天器。

而這一切，僅僅是在NASA因彗星探測任務(wù)耗資巨大，猶豫不決時，夢想成為直面彗星第一人的法夸爾大師的一次圓夢。一次面對有限條件卻又不忍放棄夢想時的火花乍現(xiàn)。

“我們打敗了所有國家，”法夸爾回憶說，“歐空局，俄羅斯，日本?！崩锔偨y(tǒng)甚至給他發(fā)了封祝賀信?？墒悄切┭兄艻SEE-3時，提出探測日地環(huán)境科學(xué)任務(wù)的科學(xué)家們卻很氣憤，因為本該好好在Halo軌道上傳送太陽風(fēng)數(shù)據(jù)的探測器跑去看彗星了。他們甚至登報，譴責(zé)法夸爾偷了他們的探測器。

只是借一下

“其實我們并沒有偷，只是借用了一下！”法夸爾說，“它最終還是會回來的”。在完成對“哈雷”彗星的觀測后，ISEE-3因為已經(jīng)偏離原軌道太多而停留在繞日的軌道上，成為一顆小小的人造“行星”。1991年后，ISEE-3繼續(xù)研究太陽，但實際已與地球距離太遠以致無法進行可靠通信了。因為距離越來越遠，再工作也無益，1997年，NASA發(fā)出指令關(guān)閉了衛(wèi)星。1998年，與ISEE-3的聯(lián)系正式終止。

人們都說法夸爾失信了，可是航天人除了有提前幾年甚至十幾年的未雨綢繆外，還有足夠的耐心來等待。法夸爾說，再等等，16年很快就過去了。

時間回到2014年。就像精準地計算了出逃軌道一樣，人們早已預(yù)測到ISEE-3將于2014年8月回歸，近距離掠過地球。ISEE-3只需在8月前接受指令，減速并重新規(guī)劃軌道，它便可回到追逐彗星前的那個位置上。“你看，我們從1983年借走，2014年還回來了。總共多少年？”法夸爾說著，并快速計算，“哦，大概31年?！比缃竦姆錉栆呀?jīng)81歲。曾在ISEE-3上工作過的人，都已退休。但是把沉睡多年的探測器激活，是件讓人興奮的事情。于是人們回到檔案館，去尋找ISEE-3當(dāng)年的資料，以編輯可以與之溝通的指令語言。當(dāng)年跟它通信的設(shè)備也早已退役，近20年過去，深空探測網(wǎng)都已經(jīng)不再是從前的設(shè)備。看上去困難重重。

不過，NASA不想為這個功勛卓著的探測器提供任何資金。于是一個私人研究組織將幾位NASA的退休專家組建成一個團隊。他們共籌集到約16萬美元，決定展開民間航天活動，重新激活這艘休眠的航天器。

現(xiàn)在，他們正在波多黎各，利用阿雷西博天文臺的18米蝶形天線重獲對航天器的“控制權(quán)”。5月21日，NASA與ISEE-3重啟項目簽署了無償援助太空行動協(xié)議；5月29日，成功同ISEE-3建立雙向通信。接下來我們就靜待8月的到來。

年輕時曾處理過ISEE-3數(shù)據(jù)的科羅拉多大學(xué)空間物理學(xué)實驗室主任丹尼爾·貝克說，“這些發(fā)射出去并被遺忘的老東西能夠再歸來，并不常見?！盢ASA帕薩迪納噴氣推進實驗室的一名科學(xué)家愛德華·史密斯說：“從來沒有一顆航天器在沉睡了這么多年后被喚醒。這個激動人心的機會，我會嚴肅對待?！币驗橐坏╁e過，下次它再回歸，又將是幾十年。

浩瀚星辰，如果每一天體都要發(fā)射一個探測器去幫我們一探究竟，確實是不可能完成的任務(wù)。但是ISEE-3這種通過先進的軌道設(shè)計而使廢棄的航天器不斷拓展新用途的方案給了我們很大啟發(fā)。我國的“嫦娥”2號就在完成了既定任務(wù)后，飛去了L2點，又探測了圖塔蒂斯小行星，成為迄今飛得最遠的中國制造。

責(zé)任編輯：武瑾媛endprint