彗星追逐者：“菲莱”背后的科学家 _彗星

“菲莱”登陆器着陆

“菲莱”着陆器成功降落彗星表面后，欧洲宇航局的科学家开始欢呼

克劳迪娅
（报道）据腾讯科技（肖华长歌）：克劳迪娅·亚历山大(Claudia Alexander)15年来一直在等待这个时刻：让一个洗衣机大小的航天器降落在高速飞行的彗星表面。
她知道这并不容易。彗星在太空中的飞行速度高达13.5万公里/小时，它的表面由冰川覆盖，布满了巨大的岩石和深沟。她不知道彗核究竟是何模样，可能有着如滑石粉一样的稠度，也可能有一部分像钻石一般坚硬。
本周三，美国航空航天局(NASA)的科学家与欧洲宇航局的同行们，在德国达姆施塔特的运营中心一同静候这个飞行器的佳音，等到了这一历史性时刻的到来。
“罗塞塔”计划
等待总是伴随着烦恼。彗星的重力只有地球的六万分之一，科学家预计“菲莱”号登陆器大约需要7个小时才能从母船“罗塞塔”（Rosetta）自由下落到彗星表面。之后，大约要经过28分钟的延迟，信号才能从“罗塞塔”传回地球。
“很多事情都可能出错，”克劳迪娅最近在加州拉肯纳达石岭的NASA喷气推进实验室接受采访时说，“但是我们必须要去尝试一下。”
从一开始，欧洲宇航局的“罗塞塔”计划就像是一本悬疑小说：不仅一波三折，整个过程中还不乏令人束手无策的艰难时刻。
“罗塞塔”计划名字取自埃及“罗塞塔石碑” ，该大理石石碑制作于公元前196年，于1799年时，在埃及尼罗河三角洲的海港城市罗塞塔附近发现，上面刻有用圣书体、埃及草书和古希腊文写成的词文，是研究古埃及象形文字的重要史料。
“罗塞塔”计划或许是欧洲宇航局迄今为止最具野心的项目：在67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星（Comet Churyumov-Gerasimenko）经过太阳附近时，从“罗塞塔”轨道飞行器和“菲莱”着陆器上观测这颗彗星。
作为“罗塞塔”计划的一名项目科学家，55岁的克劳迪娅负责管理NASA为该项目提供的各种支持，包括三台轨道设备，以及通过NASA的地面“深空网络”提供追踪和导航支持。
她还在两个机构之间扮演了外交官的角色，但这个角色有时非常棘手， NASA还不习惯在这样备受瞩目的任务重扮演支持角色。
“我们有自己的做事方式。”她说，“当你看到别人以他们自己的方式做事，却没有采用我们的模式时，我们总是想说，‘这根本行不通。’”
“我真心希望人们能明白，要做成这些事情是非常困难的。”克劳迪娅说， “所以如果能成功，我们都会激动不已，这是因为我们都有这样一种感觉——这究竟是怎么实现的？”
黑人女科学家的15年
彗星一直以来都令太空科学家着迷不已，因为他们相信，这些天体是在太阳系诞生初期形成的，而冰冻在彗核中的物质，与行星的原始构成物质相同。
欧洲宇航局的研究人员之所以将该项目命名为“罗塞塔” ，是因为他们相信，对彗星的研究将揭开太阳系的奥秘，就像罗塞塔石碑帮助我们解开了人类古代文化的一大谜团一样。
克劳迪娅在他的电脑上方摆一张罗塞塔石碑的照片。（事实上，她还搜集了一整套罗塞塔石碑的主题用品，包括锅垫、鼠标垫，甚至一张她在大英博物馆里站在那块石碑旁拍摄的照片。）
2000年，她加入罗塞塔计划担任项目科学家时刚刚40岁。虽然对于这样一个职位而言，她还略显年轻，但却并非没有资历——她读博士时的研究方向就是彗星热物理核心建模，她之前已经参与过NASA的“伽利略”火星探测项目。
在NASA管理层看来，她的年龄反而是一大优势。“他们希望能有人从头到尾参与这个项目。”她说。
在这样一个以白人男性为主的行业中，她也希望以非洲裔美国女性的身份，成为这两大机构之间的优秀联络员。
“我已经习惯于游走在两种文化之间。”她说，“对我来说，这是我人生使命的一部分——把我们从无知状态带入有知状态，展开一些并非每天都可以展开的大胆探索。”
无奈的三年休眠期
当欧洲宇航局1993年批准这个项目时，他们原计划将轨道飞行器和登陆器送到一颗相对较小的“维尔塔宁”（Wirtanen）彗星上，其直径大约为1公里。
欧洲宇航局设计和建造“罗塞塔”宇宙飞船以及“菲莱”登陆器时，都是以“维尔塔宁”彗星为目标。但在发射前几个月，工程师发现其中一枚火箭出现问题。于是，发射计划被推迟，必须选择新的目标。
好在67P彗星的尺寸是“维尔塔宁”的4倍，这也让研究人员有了更大的施展空间。但并非所有人都相信“菲莱”可以在这颗新彗星上着陆，因为“菲莱”登陆器是针对一颗体积小得多的彗星设计的，所以其重力也要小得多。倘若新彗星密度过大，登陆器降落后可能损坏。
新的飞行计划要将轨道飞行器送到距离太阳更远的地方，这同样是个问题。轨道飞行器依靠两个翼展达32米的巨大太阳能电池板供电，如果飞行器距离太阳太远，电池板可能无法产生足够的电量。
欧洲宇航局的科学家和工程师被逼无奈，只能设计一项包含3年休眠期的飞行计划。
“这令很多人都紧张万分。”NASA喷气推进实验室的保罗·维斯曼(Paul Weissman)说，他是该项目的五位跨学科科学家之一，也是唯一一位来自美国的跨学科科学家。
在被问及她是否是一个敢于冒险的人时，克劳迪娅停顿了一下。
“我显然不是那种喜欢在身体上冒险的人。我不想从飞机上一跃而下，也不想攀登悬崖峭壁，但我喜欢在生活冲承担很多社会学上的风险。”她说，“我周围的人没有一个希望我从事现在这份职业，无论是家人还是朋友都不希望。”
“所以应该这么说，我承受的是一种不同寻常的风险。”
被束缚十年的登陆者
“罗塞塔”终于在2004年3月开始了史诗般的太空之旅。7年后，欧洲宇航局的团队小心翼翼地让它进入休眠状态。今年1月20日，这艘飞船上的4个闹钟将其从创纪录的睡眠中唤醒。
“我在家里盯着它苏醒的信号，那时天还大早。”克劳迪娅回忆说， “鸟儿甚至都没有开始鸣叫，天空还是一片黑暗——这不只是文字上的描述，还带有一丝隐喻。”
“大约45分钟后，我伴随着钟表的滴答声等待着，我亟不可待地渴望知道我们什么时候会失败……随后，信号传来了。上帝呀，这简直是天大的福音。”
从8月初开始，“罗塞塔”便进入了67P彗星的轨道，观测它的表面，并搜集各种信息，以便为“菲莱”选择最佳登陆点——这个登陆器十年来一直被绑在“罗塞塔”上没有施展自己的能力。
之后，他们又碰到了一个新麻烦：没有一个理想的登陆点。
“当我们得到分辨率更高的图像时，我们的想法从‘我觉得应该在那里登陆！’变成了‘还有没有其他选择？’”克劳迪娅说。
他们最终选择了克劳迪娅所谓的“差中最优”的登陆点——那里有足够的阳光为“菲莱”的太阳能电池板供电，那里的沟壑恰好比较浅，岩石也相对较少。
但当登陆日期逐步临近时，克劳迪娅的焦虑情绪却越发强烈。
“我目不转睛地盯着高清图像，心里不停地说——我们到底是怎么想的？那些沟壑看起来太恐怖了！”她说。
克劳迪娅在欧洲宇航局的同行马特·泰勒(Matt Taylor)说，他们完全明白在这颗彗星上登陆所面临的挑战。
“我们从第一天就知道要在彗星登陆肯定需要承担巨大风险。”他说，“毕竟，这是史无前例的项目。如果那么容易做到，肯定早就有人做到了。”
即使“菲莱”无法完美着陆，也不会前功尽弃。这个登陆器将会在开始下降的同时立刻拍摄照片，提供迄今为止最好的彗核图像。它底部的传感器还将传回彗星表面的质地数据。另外一项实验还将对彗核进行CT扫描。
“即便只是这样，也将成为彗星科学的一大进步。”克劳迪娅说。
但这仍然无法减轻她的担忧——“菲莱”离开“罗塞塔”奔向彗星的那一刻，必将令她揪心不已。
“我们对下降过程几乎无法施加任何控制，所以似乎只能听天由命。突然之间，整个事态似乎都已经不受我们掌控。”
【彗星追逐者：“菲莱”背后的科学家】北京时间11月13日零时5分，“菲莱”成功软着陆彗星，成为人类首颗降落在彗星上的探测器。克劳迪娅的心终于放下了。