科學與政治之間﹕從鵲橋到新地平線

作者﹕黃盛

 

一﹕「超英趕美」的嫦娥四號

2019年01月03日,中華人民共和國發射於2018年12月08日的嫦娥四號探測器在月球背面東經1776/南緯455附近著陸。這固然是一個科學上的成就,但隨之而來的卻是一股超英趕美的氣勢了,與科學斷然無關。用百度搜索了一下相關訊息,竟然出來了一連串的﹕

「嫦娥四號成功登月,美國關閉共享卻提出三個要求,我們該答應嗎﹖」/

「后人乘涼﹗嫦娥四號登月,美國提出一個請求,總設計師大氣回應」 /

「嫦娥四號大獲全勝,美卻對鵲橋衛星提一無理要求,遭中方霸氣回應」 /

「中國這次登月,美國竟向中方提出了這麼多請求能否借寶一用﹖」/

「嫦娥四號成功后,美國放下姿態,對華提出一個請求」 …

在央視1月13日播出的《面對面》節目(題為「(嫦娥一小步)人類一大步」,中央電視台的〈面對面〉如是說﹗)中,嫦娥四號登月工作圓滿完成之際,中國工程院院士﹑中國探月工程總設計師吳偉仁講述了嫦娥四號的探月之旅的同時,也透露了美方科學家的動作。據說,美國科學家在一次國際會議上向吳偉仁提出了合作請求。

「据悉,美方在得知中國要發射『鵲橋』中繼星,以實現成為月背與地球的中轉站的計划,便請求中國將『鵲橋』中繼星的使用壽命設置的長一點,中方計劃三年,但美方卻希望能提升至五年。另外,美方還希望嫦娥四號在月背著陸時還幫助美國放置一個信標機。在被問及為何提出此要求時,美方坦誠表示,他們也准備到月球背面去,也希望能利用到『鵲橋』中繼星,并放置信標機獲得嫦娥四號在月背的具体著陸位置。對此,中國探月工程總設計師吳偉仁大氣回應,『中方可以選擇不告訴美方相關的信息,但是中國作為大國還是要有大國的姿態、大國的氣度』,并表示『這些都沒問題,我們可以給解決』。」[1]

但中國人裡面,還是有清醒的。

有網民明確點出﹕「第一,所謂美國要求鵲橋延長到5年,那就是2023年,可是,NASA至今并沒有公布2023年以前在月球背面探測器著陸的計劃,而是早早說了有繞月載人飛行的計劃,如此重要的飛行用腳指頭想也不可能用中國的通信系統呀,既然如此,何必要求鵲橋延長到5年?再說了,所謂美方要求,并不是出自美國官方呀,怎麼會惹得天朝官方出來講呢?第二,所謂美方的要求,其實很簡單,就是你的著陸器要著陸,會激起月塵,我想知道你的的飛行器落點在哪里,我可以用我的軌道器去觀察著陸點的月塵情況,得到一些數据來分析。當年,美國是用著陸器撞擊月面來觀察月塵揚起的,現在多了個机會,何樂而不為呀?結果,這個簡單的事情到了天朝,就熱鬧大發了。不多說了,避免和諧。」[2]

另一網民更觸及痛處﹕「這種東西沒一點可信度,沒說清楚倒底誰要,都沒底氣說誰要的,故意含含糊糊糊弄誰呢,一句美國科學家,那意思是私人要的唄,或者哪個學校的幾個大學生想要來寫篇論文吧,看把你嘚瑟的義正言辭,像外交辭令似的。」[2]

事實上,始於2011年,美國國會已禁止 NASA 或白宮科技政策辦公室(OSTP﹕White House Office of Science and Technology)使用聯邦資金「開發﹑設計﹑計劃﹑傳播﹑實施或執行任何有中國或中國國營企業參與﹑合作或協同的的雙邊政策﹑項目﹑訂單或合約」。[3] 沒有美國國會明確授權,美國政府或 NASA 是不可能私下違反國會已通過的決定的。這是代議政制及法律規範相結合的一個情況。

二﹕星際奇遇

2019年的01月03日,嫦娥四號探測器在月球背面著陸後,大陸的媒體趕緊吹起了號角﹔但是2019年的01月01日凌晨時份,遠在本太陽系的邊緣地帶發生了什麼事,卻恐怕沒有幾個中國人知道。

 

 

2018年12月最後一日的晚上,約翰霍普金斯應用物理實驗室 (APL: Johns Hopkins Applied Physics Laboratory) 內外聚集了一批平民百姓,他們都是約翰霍普金斯應用物理實驗室和西南研究院 (SwRI: Southwest Institute) 的科學工作者的親朋戚友,他們凝神定氣,在歡愉和緊張的氣氛中等待著新地平線 (New Horizons)飛越 2014 MU69。新地平線是一個跨星際的航天探測器,屬於美國國家航空航天局(NASA)的〈新疆界項目〉(New Frontiers) 之一。在獲得 CY2002 和 CY2003年度的美國國會批準後,NASA 隨即推進這個〈新疆界項目〉,目的是要研究本太陽系邊緣的天體。

 

 

 

2006年01月19日,由 APL 和 SwRI 共同研發的新地平線探測器從位於佛羅里達州東岸的卡納維拉爾角空軍站 (Cape Canaveral Air Force Station),乘坐擎天神5號(Atlas V (551) AV-010)火箭出發,飛向太陽系的邊緣。此行屬飛越(flyby)任務,目標三個﹕木星﹑冥王星﹑2014 MU69。[4]

2006年04月07日﹕探測器飛越火星軌道。

2006年06月﹕探測器飛越小行星帶。

2006年06月13日﹕探測器飛越132524APL號小行星。

(2006年11月28日﹕探測器取得首張冥王星照片 – 極遠程照片。)

2007年01月10日﹕探測器在木星附近執行導航訓練,對木星衛星之一的卡利羅厄(Callirrhoe) 進行遠程觀察。

2008年06月08日﹕探測器飛越土星軌道。

2009年12月29日﹕探測器超越地球與冥王星之間一半的距離。

2011年03月18日﹕探測器飛越天王星的軌道。

2011年12月02日﹕探測器是最接近冥王星的人類飛行器。 (前一個紀錄屬於發射於1977年的航行者一號 (Voyager 1),航行者一號亦是第三個取得宇宙速度 – 即能逃離本太陽系的速度 – 的人造物體﹗已進入星際空間的航行者一號仍然挺進,預計在其放射性同位素熱電機不再能供應足夠能量時結束操作,即2025年,也就是中國製造年﹗)。

2014年08月25日﹕ 探測器飛越海王星的軌道。

2015年01月﹕ 探測器首次觀察到古柏帶物體 2011KW 號。

2015年01月15日﹕ 探測器進入了可以觀察冥王星的距離,並開始進行觀察。

(2015年03月20日﹕NASA邀請公眾為冥王星和凱倫 (冥衛一) 上發現的物理容貌命名。)

2015年05月15日﹕探測器拍到的映像清晰度首次超越哈勃太空望遠鏡所能達到的清晰度。

2015年07月14日﹕探測器飛越冥王星系統。

2015年10月22日 – 11月04日/2017年02月01日/2017年12月09日/﹕為了探測 2014 MU69,探測器進行軌道更正調遣。

2017年12月23日 – 2018年06月04日﹕新地平線進入最後一次的冬眠狀態。

2018年08月 – 2019年03月﹕對十多個由昴星團望遠鏡 (Subaru Telescope﹕由東京大學研發和管理的日本國立天文台望遠鏡,位於夏威夷) 發現的古柏帶星體進行遠程觀察。

2019年01月01日﹕新地平線於美國東部標准時間 12:33 飛越 2014 MU69 ,並開始探索古柏帶。

三﹕古柏帶

當前的冥王星軌道周期約為248年。它的軌道特徵與行星的軌道特徵基本上不同。行星通常沿著太陽運行,軌道近乎圓形,靠近黃道面(即所謂的參考平面)。相比之下,冥王星的軌道卻與黃道面形成一個傾斜度(大於17°),並且略為偏離中心,即橢圓形。從長遠來看,冥王星的軌道屬混亂型。計算機的模擬可以用來預測它百萬年內的位置,但時距超過1到2千萬年的李雅普諾夫時間(Lyapunov time﹕用於計算混亂型動態系統的時標),計算出來的數字便僅僅是推測,原因是冥王星對太陽系中極微小及不可計量的細節因素非常敏感。因此新地平線對這顆矮行星(冥王星) 的探測具有特殊的意義是不用說了。

如前述,新地平線的飛越任務有三個﹕先探測木星,再探測冥王星,最後探測 2014 MU69。但最重要的任務莫過於飛越 2014 MU69。2019年元旦凌晨時份,APL實驗室內外的所有關注都聚焦於飛越 2014 MU69 時所能收集到的數據。由於是飛越操作,新地平線上的遠程偵察成像儀(LORRI)只有幾秒的時間執行探測任務。原因有兩個﹕一是 2014 MU69 的長軸只有約31公里長﹔二是新地平線於其時的飛行速度為57,936公里/小時 (波音747的速度為885公里/小時)。[5] 結果是數百張的 2014 MU69 圖像。

為什麼要探測 2014 MU69﹖原因之一是它具有一個奇怪的結構。新地平線小組給予 2014 MU69 一個別名﹕Ultima Thule(直譯為「最終的圖勒」﹔拉丁文,傳說中北方最遠的一塊土地。為方便,本文將它譯作「天崖海角」。天崖海角是一個類似啞鈴的天體,但最初很可能有兩個天體(大的一個叫「天崖」,小的一個叫「海角」),由一團旋轉的冰體雲匯聚而成﹔最後失去動量,成為今日的 2014 MU69。天崖和海角如何結合,以及天崖海角的運動狀態都能夠加深我們對本太陽系形成的知識。

另一個原因來自古柏帶,而就是一個所謂的 KBO (Kuiper Belt Object),即古柏帶物體。1992年,夏威夷大學的 Dave Jewitt 和 Jane Luu 發現了一個位於海王星以外,環繞太陽軌道上運行的細小物體,並予以命名為1992QB1。這個物體的距離約為40 AU (天文單位﹕地球與太陽之間的距離,約150,000,000公里)。從那時起,已發現超過3,100個類似的物體,具有超出海王星的軌道。天體物理學家們估計,在太陽系的這個廣闊的區域,體積超過32公里的物體有數十萬個。

二十世紀五十年代,荷裔美國天文學家 Gerard Kuiper 推測海王星之外存有細小物體。後人將這個地區命名為 Kuiper Belt(古柏帶)以紀念古柏。遊蕩於古柏帶的星體稱為「古柏帶物體」(KBOs)﹑「埃奇沃弗/古柏帶物體」(Edgeworth/Kuiper Objects: 五十年代,愛爾蘭科學家 Kenneth Edgeworth 也曾經發表過相同的意見。)或「海王星外物體」(TNOs: Trans-Neptunian Objects)。天文學家估計,大部份出現在太陽系內的短週期彗星很可能都來自古柏帶。這些物體處於一個冷存狀體,直到海王星的隨機引力拖曳把它們拉進來。

總的來說,古柏帶是一個充滿原始物體的區域,可能藏有太陽系形成的訊息或關於宇宙形成的訊息。所以好戲還在後頭。正在穿越古柏帶的新地平線或許還會收集到更多及更有趣的宇宙訊息。

四﹕距離

為何閉關自鎖的大清朝在甲午一役那麼不堪一擊﹖

為何百日維新敵不過明治維新﹖

為何GDP位列前茅的大清朝應聲即倒﹖

為何天朝的子民拒絕天朝﹖

地球與太陽的距離為 1 AU (150,000,000公里)。

地球與古柏帶內圈的距離為約 29 AU。

地球與月球的距離為約 363,104 – 405,696公里(約 0.0025 AU)。

明治維新的成功大概是因為日本人誠實地承認這個「距離」,同時亦明白,要縮短這個「距離」(對外)便必須進行體制改革(對內)。

超英趕美,瞬間之事﹗

我們以國家意志,傾全民之力,大煉鋼﹗

我們以國家意志,傾全民之力,畝產萬斤﹗

我們以國家意志,傾全民之力,打倒資本家﹗

我們以國家意志,傾全民之力,打倒知識份子﹗

我們以國家意志,傾全民之力,成為科技強國﹗

天朝體制不能變,因為天朝體制,乃國之根基﹗

仰望輕紗搖曳的嫦娥,興奮得不得了﹗

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[1] 百度﹕後人乘涼!嫦娥四號登月,美國提出一個請求,總設計師大氣回應,2019-01-16。央視|吳偉人﹕人類一大步,2019年01月15日。

[2] 百度貼吧﹕http://tieba.baidu.com/p/6007685614。2019-01-16。

[3] Ivan Couronne: NASA and China collaborate on Moon exploration (Phys.org),2019-01-18。

[4] NASA: Solar System Exploration (https://solarsystem.nasa.gov).

[5] Jolene Creigton: How Fast is New Horizons Moving? (future.com), 2015-09-07.

 

One thought on “科學與政治之間﹕從鵲橋到新地平線

  • 2019-02-10 at 7:58 pm
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    煞笔港灿也只会在臭渔港里打滚,来个浪就说是海啸了

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