電腦J手記
本星期人類的太空探索,最觸動人心的一幕,莫過於毅力號(Perseverance rover)火星探測車。無人直升機獨創號(Ingenuity)在火星表面後的首次試飛成功,媒體鋪天蓋地報導飛行成功,火星大氣壓力不及地球1%,稀薄大氣層中飛行,有不少挑戰,不過火星引力只有地球約三分一,亦有利升空。今次首航升至離地面10尺的空中,盤旋了約39.1秒。
獨創號(Ingenuity)試飛對於還在火星軌道的中國「天問一號」構成了極大壓力,因為降落火星難度之高,足以顯示中國多方面的技術能力。
毅力號在2月18日已飛抵火星,4月9日團隊試驗高速轉動時遇到watchdog timer計時問題,無法順利進入飛行模式。4月16日,獨創號團隊收到螺旋槳執行快速轉動的數據,並決定修改,剛好又是威爾伯·萊特(Wilbur Wright)154歲生忌,三日後就試飛成功。
上星期,團隊決定從地面作出修改,為獨創號遠程重裝飛行控制軟件,更改獨創號上2個飛行控制器的啟動程序,周未在噴氣推進實驗室(JPL)驗證。原本飛行控制軟件已在地球上測試近2年,都發現不出問題,團隊本來可選擇微調計時器,也可重新安裝軟件,結果選擇從地球遠程更新2.925億英哩以外的軟件,可算是驚人之舉。
毅力號負責維持獨創號與地球之間通訊,首先從地球先接收更新軟件,再安裝到獨創號(兩者在火星距離為211英呎),全程拍攝了獨創號歷史性39.1秒,又傳回地球。火星與地球通訊,先通過環繞火星衛星再以NASA在地球的Deep Space Network天線交換數據,無線電訊號到達火星至少約5-20分鐘,當然不能好像DJI 大疆航拍機一樣,實時控制飛行器,也沒寬頻連接,攝錄片段傳回就花去好幾小時。
去年的7月23日,中國發射「天問一號」,大家都利用火星和地球繞太陽公轉時期內,距離最近一段時間,兩個行星之間距離較短,以減少航程,中美探測器抵達時間甚為接近,只不過毅力號停留軌道,而是後發先至,以時速12,500英哩飛向火星之後,然後直接衝入火星大氣層,以降落傘減速後切斷,再以火箭減速落陸,相信中國採用方式,也是大同小異。
2月 24日 「天問一號」探測器再次近火制動,進入火星停泊軌道,按計畫5月探測器會登陸火星,但沒詳細日期。
中美正處於競爭劇烈,獨創號成功對「天問一號」團隊心理壓力,可想而知。降落火星難度極高,除了火星大氣層非常稀薄,「天問一號」下降速度,即使降落傘減速後,每小時亦200英哩,但空氣摩擦仍極高溫,切斷降落傘和點火減速,須一氣呵成,不能有半點差池。
迄今人類共向火星發射了49個探測器,過半在火星大氣層燒成灰燼,或者直接墜毀,只有4成任務成功,擁有成功著陸的紀錄,唯有NASA而已。
美國已經有3枚探測器在火星軌道上飛行,「天問一號」首次就進入了火星軌道,探測器被引力成功捕獲,相當難得;但登陸才是考驗極高,天問一號著陸是否成功,反映了中國在自動控制技術的成熟,工程師的技術水平,令人期待。
筆者讀過中國《氫彈之父》于敏的傳記,當年中國只憑自主技術,落後的設備,自己的技術路線,成為了全球第四個擁有氫彈技術的國家;當技術人員向于敏報告試爆成功,于老毫不驚訝,懶洋洋回答,已在腦海中試爆了多次,老早就知道必定成功。
于敏的另一番話,更顯出氣度。他說,製造原子彈和氫彈最難的地方,就是知道它可以造出來,第一個探路的難度,遠遠大於後面跟著走的人。
希望中國即使著陸成功,也不要給民族主義,燒壞了腦子。