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热度 16 jiangxun 2013-2-24 08:02

作者：蒋迅本文已发表在《航天员》杂志上。华裔宇航员王赣骏 Source: NASA 王赣骏 ( Taylor Gun-Jin Wang ) 是第一位进入太空的华裔宇航员，而且是第一位在中国大陆出生的华人宇航员，还是第一位在太空舱内完成自己所设计物理实验的科学家和第一组参加实施的太空实验室（Spacelab）使命的宇航员之一。王赣骏1942年6月16日出生，祖籍江苏盐城，生于江西赣县。出生后不久即随父母迁居重庆。在他3岁的时候，他又一次从船上掉到了汹涌的嘉陵江里。他抓住一个漂浮的竹竿。正好有一位渔民看到了才把他救了上来。中国有句古话：“大难不死，必有后福”。他后来的经历正好应验了这句古话。抗战胜利后一家人到了上海。8岁那年进入上海正志小学(现名常熟路小学)读书。1952年他随父母迁往台湾。在高雄读小学。有两个故事可以描述他是个什么样的人。一个是他喜欢“破坏”。什么宝贝到了他的手里可能就完了。家里有一只钟，古色古香的那种。有一天，父亲发现那只钟已经被卸了八大块。另一个是，在小学四五年级的时候，他特别喜欢读历史和近代史。当读到近代史的时候，他越读越生气，总是中国受人家的欺负。他气得把书都撕了。冷静下来后，他思考这是为什么并得出结论，是中国的科技落后了。从此他就抱定了走科技救国的路。高中就读于台北的国立台湾师范大学附属高级中学高57班，学习成绩总是名列班级前茅。1960年，王赣骏中学毕业后，王赣骏进入香港大学数学系，因为自己希望将来成为一个科学家。 1963年，王赣骏随家人移民美国，入读美国加利福尼亚大学洛杉矶分校。他的父亲是一位成功的生意人。父亲希望他子承父业。平时就要带他出去，说是让人家认得他，做事就很方便。现在父亲又希望学管理。以后管家里的生意。他读了两门经济课，却发现自己对这个方向毫无兴趣，仍然义无反顾地选择了物理系。1967年获物理学学士学位，1年后艰险获得硕士学位。之后，他仍继续在该校深造，专读固态物理、流体力学和声学，尤其注重三者之间相互联系，并于1971年获博士学位。 1972年至1988年间王赣骏在加州理工学院喷气推进实验室（JPL）工作。1974年，王赣骏建议在宇宙飞船上做“零地心吸力的液状况”实验，这在世界上是史无前例的。1975年他成为美国公民。1976年，NASA公开征求在宇宙飞船上进行的科学实验项目，结果在全美共500多个实验应征计划中，王赣骏的“零地心吸力的液体状况”(又称无重状态下研究液滴状况) 项目是获准接纳的14个项目之一。以后王赣骏执行航天飞机任务时也是以JPL科学家的身份去的。 1978年夏末，美国航天局向王赣骏发出函件，正式通知他接受太空实验的飞行任务，并表示：“荣幸地向你祝贺”。这是美国第一次遴选科学家登上航天飞机。在谈到NASA的晒选时他说：“表面上看来，基本的要求不是很高，就是身体好，眼睛好，没什么大毛病，受过高等的教育，但比较难的是看你有没有料能做他们中的之一（即成为美国国家宇航局的一员）。这有点像莫须有的条件，他们要看你的个性、自尊心等综合条件，比如有一个检查就是把你装在一个球里面，挂在天花板上，特别隔离的状态，看你是否会心慌，或者有其他反应。至于他们最后为什么选你，其实讲不清楚，唯一就是他们觉得你是对的。”王赣骏总结说，“他们选的人，和他们有一样的'中心思想'，为了这个中心思想，什么都可以牺牲。” 从1983年开始，王赣骏不辞劳苦，紧张忙碌地奔波于美国南加利福尼亚州、亚利桑那州、佛罗里达州和太空训练馆之间，接受宇航训练，以适应太空生活环境。他于1985年4月23日上午11时15分，进入美国得克萨斯危b休士顿太空中心，与外界隔绝，接受升空之前的临战训练。仅失重训练就进行了6000多次。在太空中遇到意外时只能依靠自己。所以他们每一个人都必须是全能的。除了他自己的搭载专家身份外，他还必须是驾驶员，又必须是医生。经过坚苦的训练，他终于成为一名合格的宇航员，获得了亲自到太空中进行科学实验的资格。王赣骏在太空中王赣骏于1985年4月29日至5月6日乘坐“挑战者”号航天飞机进行了为期7天的太空飞行（任务代号： STS-51-B ），并完成自己设计的零重力下液滴动态行为的物理实验，成为第一位进入太空的华人，也是第一位在太空舱内完成自己所设计物理实验的科学家(滴液动力实验)。利用自由落体塔和约翰逊航天中心（Johnson Space Center, JSC）的KC-135空中加油机和SPAR火箭等设施创造的接近零重力的实验环境，王赣骏测试了他的声控悬浮系统，并进行了关于液滴动力学的地面前期实验。这些实验的结果为太空实验室３的液滴动力学实验提供了有用的数据参数。他同时是声波悬浮系统和空间实验舱的发明人。王赣骏正在修理仪器 Source: NASA 第一次开始做实验并不顺利。王赣骏按规矩启动仪器，结果有一个开关总是自动关闭。他急得都快哭了出来，用拳头打液滴动力实验仪，这些都被摄影机拍了下来。“我不能接受这种失败。”他心里下了决心要自己修复仪器。但地面控制中心反对，因为在太空中的每一小时都是预先安排好。再说是仪器坏了，不是他的责任。但是他不接受这样一个残酷的现实。他说：“如果不让我修复，我不回去了”。NASA的人急了，请了一个心理专家跑到太空总署跟他谈谈，他们谈了半个小时左右，心理专家说，“他没有发神经，没有疯，他只是非常希望有这个机会”。指挥官欧博麦出面帮他说话：“我们有太空科学家在场，又深知这台机器，如果我们不让他试的话，有点不太合理！”终于让地面控制中心改变了主意。不知有没有上帝的帮忙还是“祖上积德”，他竟然把实验仪器修好了。“修好了！”，他大叫一声。同事为他高兴：“你的叫声，不必用无线电，地球上也听得到了。”他连续工作了16个小时，把大部分液滴实验所需的工作做完，即使现在航天飞机必须返航，我所做的资料已经足够使用了。十几年之后他还在用实验的结果。NASA高度评价王赣骏的太空实验，特别赞扬他在排除仪器故障时所表现出来的聪明才智和坚强毅力，授予他“太空飞行奖”。王赣骏和团对宇航员合影 Source: NASA 在航天飞机上他还有一个“实验”：全身转动的同时四肢做伸缩运动。原来，他答应他的两个儿子，为他们做一个“角动量守恒定律”。王赣骏正在做实验 Source: NASA 这次飞行结束时，王赣骏在太空旅行了290万英里，围著地球轨道转了110圈，历时168个小时。从各个方面来说，这都是一个成功的使命。后来同行的机组指挥长帮助他说话，终于得到了地面指挥的同意。经检查是电力系统的一块面板坏了。他做了一个小手术：由其他两个电力系统来分担已坏掉的电力系统的工作。终于修好了仪器。他连续工作了16个小时，把大部分液滴实验所需的工作做完。完成了实验的王赣骏返回地面，在爱德华空军基地登陆运用在美国国家航空航天局太空任务 STS-51-B 中的微重力复合小滴实验的研究成果，王赣骏开发了具有免疫隔离功能的多空胶囊系统，它能有效的移植细胞，并能有效地保护被移植的细胞，从而避免了抑制免抑反应药物的使用和它们引发的消极副作用。这个新颖的免疫隔离系统由多种复合成分，多层膜璧组成，并能允许所有胶囊设计参数独立优化以保证在大动物和人体的应用上可大规模重复生产。王赣骏在中国有着自己的童年。但自从他1950年离开大陆之后就再也没有回去过。这次，他计划着要好好看看自己的祖国。在升空之前，他早就写下所有飞越中国的时间、轨道 ─ 每天两次黑夜两次白天航天飞机从广西入境，从东北出境，历时七分钟。于是，他便跟同事说，飞越中国上空的时候把跑步机让给他。“我在太空跑过了整个中国，从东跑到西，总共花了不到十分钟的时间。后来我常开玩笑说，你们看，我的轻□c还是很不错的吧！我‘飞越’中国，也就用了几分钟。”他就用这种方式“回”到了祖国。他还在太空俯瞰故国，拍摄了中华大地不少珍贵的照片。王赣骏与太太冯雪平一起访问中国 Source: 神秘的地球王赣骏在执行航天飞机任务时遇到了一个不应有的麻烦。原来按照惯例每位宇航员可以带一面自己出生地的国旗跟著升空，而偏偏这件事被中国驻美大使馆知道了，于是经过外交渠道向美国政府施压，不准王赣骏携带“青天白日满地红”国旗，理由是那不是他出生地的“国旗”。其实，美国人并没有规定不能带非出生国的国旗，带的旗子也可以不是国旗。比如在美国出生的焦立中就曾携带了一面中华人民共和国国旗升空，而在“挑战者”号上牺牲的乔拉曾带过一面为她特制的旗子。出于无奈，王赣骏在携带了一面中华人民共和国国旗的同时又在内衣中藏匿了一面中华民国国旗升入太空。返回地球后，他把两面旗子分别送给了中国政府和台湾政府。王赣骏说，将来上太空的机会越来越多，现在商业方面已经开始放开，不过这东西实在太贵，所以也不可能说今天买张票明天就能上去。“年轻的孩子要做这一行其实也不难，根底要打好，要有这个能力，机会来的时候你就可以抓住。中国的孩子在哪里表现得都很好，很刻苦，很努力。我希望他们不要限制自己的想法，因为太空上面需要的人才很多，只要不限制你自己的范围，你的机会就会大很多。你只要有这意识，有这兴趣，有这信心，我相信可能性很大。” 离开NASA后，王赣骏应聘为美国范德堡大学 (Vanderbilt University) 的百年终身教授，他发表了大约200余篇期刊文章，并且拥有在液泡动力学，液滴碰撞和结合，附电液滴动力学，无容积材料科学和或干细胞移植等领域的28个美国专利。他的实验项目又先后在1992年美国微重力实验室1（USML-1）和1995年的美国微重力实验室2（USML-2）上执行。这两次任务分别是在航天飞机STS-50航次和STS-73航次上执行的。他获列入“ 美国科学名人录 ”。看到有学生抱怨他的“破英语”，其实他的英语非常流利。如果认为他的英语造成了某些学生不及格的话，那这些学生真的是不可就要。2011年，他把自己的全部论文都捐给了范德堡大学。2012年，他从教授职位上退修。王赣骏荣获了甚多的奖项和荣誉称号，像是1985年的NASA太空飞行奖章，1987年的NASA优异科学成就奖章，1989年的亚太裔美国人成就大奖，1994年的Llewellyn J. Evans杰出科学工程管理大奖和1996年范德堡大学校友联盟授予的教育大奖。并且于2007年，王赣骏被授予由美洲中国工程师协会，国家工程学基金会颁发的亚裔美国人工程师年度类杰出科技大奖。他还曾于1990年在联合国大会为“仅有一个地球日”致辞。2012年3月31日，他获得“ 影响世界华人终身成就奖 ”。这时，他已是一位72岁的老人了。王赣骏习惯用“幸运”来言说这个难得的“飞天”机会，他认为那是“对的时间，对的机遇”。事实真的那么简单吗？我想读过本文之后，大家都有了自己的结论。这是笔者【NASA人的故事】系列中的一篇。请继续阅读：从校篮球队的板凳队员到NASA工程师她在太空中永生 ── 记美国印裔宇航员卡尔帕娜·乔拉从小学数学教师到NASA火箭工程师从美式足球职业运动员到NASA宇航员 MSL的火星车由华裔女孩命名，她仅仅是幸运吗？从越南船民到国际一流航天工程设计师 ─ 陈惠女士从小小天文学家到哈伯望远镜之母 ─ 南希·罗曼 NASA的盲人黑人工程师马可·米登指挥火星探测器登陆的华裔科学家李炜钧指挥“好奇号”登陆的华裔明星陈友伦开普勒太空望远镜 ─ 一个被否决四次的NASA项目已经有很多关于王赣骏的文章了。我在本文里采用了这些文章中的一些文字。下面给出参考过的中文文章。名人面对面王赣骏──华夏飞天第一人王赣骏谈中美教育方式：中方严格美方活泼王赣骏：中国留学生都有一种共同特点王赣骏：我还是少壮派望年轻人不要接受失败定论王赣骏：我带五星红旗上太空陈鲁豫：王赣骏在太空用七分钟横跨祖国名人面对面2012-06-10 王赣骏 ─ 华夏飞天第一人 2012-03-31 王赣骏：中国留学生都有一种共同特点王赣骏：挑战太空王赣骏：首位登上太空的华人华裔飞天第一人王赣骏：以后上太空的机会越来越多华人科学家王赣骏获“影响世界华人终身成就奖” 王赣骏访谈：中国孩子不能给中国人丢脸首位进入太空的华人王赣骏：选择自己喜欢的事业第一位进入太空的华人宇航员：王赣骏 “太空第一华人”王赣骏：不给中国人丢脸第一位登上太空的华人王赣骏获“影响世界华人终身成就奖” 太空的华人科学家王赣骏与免疫隔离功能多空胶囊系统

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NASA晒出的地球素颜照。。

热度 1 tianxirui 2013-1-3 09:02

这张图片是昨日在网络上流传的地球素颜照，个人理解，平时见到的地球仪基本还属于球面图，而太空中拍摄的地球也可以认为是球面图，因为包含了大陆、海洋、大气层，，而实际上高山、大陆、两极是凸起的，海洋、盆地等是凹陷的，地球肯定是凹凸不平，而且这个图片中应该是去掉了海洋，而且还去掉了大气层，单单描绘了地球的固体部分？不知道这么理解是否属实，还是这张图片是其他因素的模拟图像。

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艺术的地球

热度 14 jiangxun 2012-12-5 09:15

作者：蒋迅 NASA出版了一本书《作为艺术的地球》（Earth As Art），里面是由NASA的陆地卫星5号、7号、TERRA卫星、水卫星、地球观测卫星1号拍摄的世界各地的75幅鸟览图片。读者可以到美国政府印刷局去买，也可以在NASA网站下载。下面是笔者选的其中的几幅。请欣赏。加拿大阿克帕托克岛 ( Akpatok Island , Canada)，位於北魁北克的昂加瓦湾。中国冲积扇 ( Alluvial Fan , China)，位於塔克拉玛干沙漠以南，昆仑山和阿尔金山之间。喜马拉雅山脉 ( Himalayas )。大家都知道的地方。喜马拉雅山脉由三条平行山岭组成。美国密西西比河三角洲 ( Mississippi River Delta , USA)

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开普勒太空望远镜 ─ 一个被否决四次的NASA项目

热度 15 jiangxun 2012-11-22 08:39

作者：蒋迅开普勒太空望远镜 - 寻找适合生命的地外世界 Source: NASA 到现在，已经没有人怀疑开普勒太空望远镜 ( Kepler Space Telescope ) 的成就了。到2012年11月，开普勒太空望远镜开机三年半，完成了预定的目标，转而开始执行下一个四年的探索计划。开普勒小组宣布了新一批超过一千颗新发现的系外行星候选体，从而让疑似系外行星的候选体目标总数达到了2321颗。但是，这个项目在申请立项时被连续四次被拒，从1997年最初提出申请到最后2009年发射经历了十多年的时间才实现。回顾一下这段经历，也许对科研人员是一个好教材。开普勒太空望远镜发现许多类地行星 Source: NASA “开普勒太空望远镜”的基本思想其实很简单。让我们先用日食来比喻。当月球飞到地球和太阳之间时，太阳的部分光线被挡住，到达地球的阳光就减少，这就是日食。有时月球把整个太阳都挡住了，地球上就会一片漆黑，这就是日全食。在太阳系中还有金星凌日现象。同样的，当一颗地外行星飞过自己所环绕的恒星而处于地球和这颗恒星之间时，到达地球的光线也会减少。虽然这要求地球必须在地外行星轨道的平面上，但是由于有大量的恒星可以观测，人们可以乐观地认为可以捕捉到带有行星的恒星，条件是有很多恒星事实上是有自己的行星，甚至有适合生命的行星。如果我们有办法能检测到这样由于行星而造成的光线减弱的话，那我们就能证实地外行星的存在了。这个思想早在1971年被由计算机科学家弗兰克·罗森布拉特（ Frank Rosenblatt ）提出的。他认为，可以在地面上设立三个装置了感光耦合元件 ( CCD ) 的小型望远镜来同时观测大量的星星。如果三架望远镜都观测到某个恒星的微小亮度减弱的话，那我们就可以猜猜那里有行星存在了。特别遗憾的是，罗森布拉特当年晚些时候就在一次意外事故中身亡。他没有来的及去传播他的这个思想。直到1984年，NASA科学家威廉·博鲁茨基（ William J. Borucki ）和奥黛丽·萨默斯（Audrey Summers）又重新研究了这个思想。他们认为，地外行星的凌日现象可以被高精度的测光仪器检测到，而且可以把大尺径的望远镜设在太空中来避免很多在地面上不得不面对的麻烦。他们没有想到的是，他们必须用16年的时间来证明这个思想是正确的。开普勒太空望远镜工作原理示意图 Source: NASA 虽然“开普勒太空望远镜”的基本思很简单，但是实践起来其实极其困难。原因就在于它的精度要求实在太高了。它的高精度是个什么概念呢？假定我们要找的是一个地球大小的围绕着我们的太阳大小的恒星的行星，而且这颗恒星距离我们有数光年之遥。那么这颗地外行星凌日事件所产生的恒星亮度的减弱只有84- 百万分率 ( ppm )。因此，必须能识别百分之零点零一的变化。好在在罗森布拉特提出用CCD技术之后的二十多年里，CCD技术取得了长足的进步。人们可以真的尝试这个思路。1987年，博鲁茨基和他的团队在NASA和NIST举办的一次研讨会上介绍了他们开发高精度光度计的工作。此后，他们制造了几个不同的样机用于证实他们的思路。 1992年，当NASA设立了“探索计划”( Discovery Program ) 时，博鲁茨基他们第一次提出了他们的项目。他们把这个项目称为“地球大小的内行星的频率”(FRESIP)。但是这个项目被NASA否决了。虽然他们的项目在科学价值上得到了一致好评，但没人相信存在他们所要采用的技术。 1994年，当NASA再次征集“探索计划”的项目时，这个团队再次递交了这个项目。这一次，他们提出把卫星放置在一个拉格朗日点 ( Lagrangian point ) 上。理想状态下，两个同轨道物体以相同的周期旋转，两个天体的万有引力与离心力在拉格朗日点平衡，使得卫星与前两个物体相对静止。当然卫星在这个位置上并不能做到完美的平衡，所以必须开动发动机做一些调整，而发动机和燃料都很昂贵。由于预算超过了“探索计划”允许的限额，NASA第二次否决了他们的项目。 1996年，这个团队第三次提出了他们的项目。为了减少开支，他们把卫星轨道从拉格朗日点换到了日心轨道上，而且提出了三个旨在减少开支的设计方案。同时，他们把项目改名为“开普勒”。这一次，NASA对预算没有再提出异议，但对他们的CCD技术提出质疑。原来一年前，他们在硅谷以东的利克天文台 ( Lick Observatory ) 上已经测试了他们制造的CCD探测器。他们已经得出结论，用这种探测器再加上用数学公式对数据做系统的修正，他们可以把精度提高到10-ppm，从而满足寻找类地行星的精度要求。但是项目评审人怀疑他们能把这个系统全自动化。他们的结果是对一个固定的恒星进行的，但数据分析不是自动完成的。于是当面对数千个恒星的观测数据时，自动的数据处理就成了关键。“造一个系统出来看看”，评审员写到。 OK，那就造一个！他们在利克天文台就真地造了一个自动光度计并把数据联到埃姆斯研究中心的计算机系统上。这样，从读取数据到分析数据，他们有了一个自动的系统。 1998年，NASA的“探索计划”再次征集项目时，他们第四次提出了这个项目。现在他们在科学上证明了项目的价值，技术上证明了项目的能力，数据上也实现了自动化。但NASA还是否决了他们的申请，因为他们“没有证明抗干扰的功能”。当卫星在发射到了轨道上以后会有定位抖动和恒星变化等干扰，他们必须能在有干扰的情况下仍然保证得到同样的精度。可是他们不能在地面天文台里做这样的实验，因为大气层本身的波动干扰实在太大了。他们只好设计一个室内的实验设备：在一块铁板上扎出一些各种尺寸的小洞，从铁板的后面加一个灯光源，这样在铁板的另一面看上去就像是星空了。实验时让铁板震动起来以达到数据扰动的效果。人造星空是有了，他们还必须在这个人造星空里能够让“星星”的亮度发生84-ppm的变化。这也不是轻而易举的事情。如果用一块玻璃盖住小洞的话，亮度只减少百分之八，距离要求还差一千倍。没有现成的技术成果帮助他们。他们只好自己动手。经过一番努力，他们终于取得了成功。他们证明了抗干扰的能力。 2000年，他们第五次递交了申请。2001年，他们的申请终于被批准了。这时候距离罗森布拉特提出这个概念已经30年，距离博鲁茨基重提这个概念也已经16年，距离他的团队第一次申请资助也已经10年了。又经过8年的时间，“开普勒太空望远镜”发射升空。这样一个曾经被认为不可思议的项目终于实现了。随后的成功证明了这个思路是正确的。开普勒太空望远镜锁定的空间 Source: NASA 本文不准备讨论“开普勒太空望远镜”立项以后的事情，虽然那些故事也很精彩。我想说的是，为什么“开普勒太空望远镜”能有今天。我认为有两个重要的因素。 NASA科学家博鲁茨基 Source: NASA 第一，多亏了有这样一位执着的人：博鲁茨基。博鲁茨基可以说是一个铁杆航天迷。他的童年是在威斯康星州的一个小镇上长大的。他自小就对星空感兴趣。至今仍清晰地记得他和夥伴们在新月的晚上数星星。他们一起制造了安装了照相机的望远镜，然后拍摄星系。在夏天，他们会骑自行车到附近的叶凯士天文台（ Yerkes Observatory ）去用那里的40英寸望远镜来观测天象。大型望远镜能让他看到自制的土望远镜看不到的东西，但他更陶醉于自己动手做（ DIY ）。他说，“有趣的是按照自己的想法去做，这样你才能理解它们是如何工作的”。他还会和小夥伴一起发射自制的小火箭。那里地广人稀，火箭落下来时唯一可能伤及的是牲畜。每次发射时，他们就把当地的小路暂时封掉。空旷的大地给了他们充分的自由。在学校里，他是学校科技小组的主席。有时候，他们否决了老师提出的研究题目，然后根据自己的兴趣进行科学研究。小博鲁茨基喜欢业余无线电发射，值做电子仪器和天线。他不但想跟世界各地的人联系，甚至想跟外星人联系。他们决定制造一个发射机去接通UFO。博鲁茨基制作了一个紫外线发射机，其他同学制作了红外线发射机、可见光发射机和地磁发射机。当然他们的实验最后都没有成功，但通过这些制作，他们锻炼了动手能力和独立自主的主动性。有时候，失败也是一个人进步的必经之路。博鲁茨基在少年时代就明白了这个道理。高中毕业后，从小喜欢科学的他进入威斯康星大学学习物理。1960年和1962年，他分别获得了物理学学士学位和硕士学位。在找工作的时候，他只申请了一个地方：NASA。从此以后一直在NASA工作，参与了包括阿波罗项目在内得多个重要项目。正是在阿波罗项目里，他接触到了光度测定 (photometry)。他意识到这很可能这是寻找地外行星的一个新的方法。此后，他花了十多年的时间去制作各种光度测定仪器，终于确信了这个方法一定能成功。这是“开普勒太空望远镜”能有今天的第一个原因。博鲁茨基和同事利用超级计算机分析数据 Source: NASA 第二，有NASA的大力支持。虽然NASA四次拒绝资助“开普勒太空望远镜”项目，但是NASA并不是对这个项目一推了之，而是一直在帮助博鲁茨基的团队创造条件，以便让这个项目变得更成熟。早在1984年，NASA埃姆斯研究中心就出资举办高精确度测光研讨会 (Proceedings of the Workshop on Improvements to Photometry)。1988年又举行了第二次研讨会 (Second Workshop on Improvements to Photometry)。NASA总部出资，让他们开发和测试硅光电二极管基础上的多通道光度计 (multichannel photometers based on silicon photodiodes)，在国家统计局和埃姆斯研究中心进行的测试表明，二极管有非常高的精度，但要减少它的热噪声，需要将它冷却到接近液氮的温度。以后，NASA总部和埃姆斯研究中心又多次用小项目的方法资助了博鲁茨基的团队，使得他们可以建造概念仪器并进行实验。埃姆斯研究中心提供了超级计算机系统，以便分析数据。在第三次否决这个项目的时候，NASA总部和埃姆斯研究中心出资让他们造出一个自动光度计。可以想象，没有NASA的大力资助，“开普勒太空望远镜”就只能永远是纸上谈兵。对于象NASA这样的机构，一个项目申请被拒绝不是一件不寻常的事情。不寻常的是坚持一个信念并创造取得成功的条件。“开普勒太空望远镜”项目有幸有博鲁茨基，有NASA。现在，“开普勒太空望远镜”仍在默默地工作着。它的工作说起来有些过于简单：每6秒钟对同一个星区拍照一次。几年来，这个团队收集了越来越多的数据。数据越多，发现的小行星越多，适于居住的行星也越多。人们就可以回答一个困扰科学家很久的问题：“有很多适合生命存在的‘地球’吗”？如果答案是肯定的，那么生命就可能在另一个行星上存在。因此，人们可以考虑新的挑战：寻找地外生命。不知道下一个“博鲁茨基”在哪里，不知道下一个“NASA”在哪里？这是笔者【NASA人的故事】系列中的一篇。请继续阅读参考文献：陈学雷：寻找太阳系外的地球开普勒空间望远镜延长任务已发现千颗系外行星 ASK: Kepler: The Long Road to Other Worlds William Borucki - Kepler Mission Science Principal Investigator Kepler Team - William Borucki Long Journey to Liftoff: Kepler Scientist Faced Decades of Obstacles, Skepticism Kepler Finds 1235 Planets in Four Months: William Borucki QA BRIEF HISTORY OF THE KEPLER MISSION

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指挥火星探测器登陆的华裔科学家李炜钧

热度 11 jiangxun 2012-11-5 08:00

作者：蒋迅李炜钧( Wayne Lee ) 2004年1月3日和1月24日，NASA发射的火星探测器“精神号”(Spirit) 和“机会号” (Opportunity) 相继成功降落火星。这是人类探索火星的历史上，第四次和第五次成功登陆火星。NASA 喷射推进实验室 (JPL) 负责指挥这两个火星车登陆的首席工程师 (Chief Engineer) 是年仅35岁的华裔青年李炜钧 (Wayne Lee)。成长童年时的李炜钧 (李瑞木提供) 李炜钧1968年11月出生于台湾。在他出生前，父亲李瑞木就已经到美国留学；1岁多的时候，妈妈林美佳也到美国去深造。小炜钧留在台湾，由外祖父和外祖母照看。“那个时候从台湾来一趟美国可不容易，电话费也很贵，连电话都打不起。”李瑞木回忆说。直到小炜钧3岁多时由外公带到美国，他才第一次见到自己的父亲。李瑞木获得博士学位后，先在芝加哥伊利诺理工学院任教，后转到加州州立大学圣地牙哥分校当教授。他们在圣地牙哥安下家。小炜钧这时5岁。在炜钧上七年级的时候发生过一次状况。本来学习从不用父母操心的炜钧，忽然被英文老师告了状，说炜钧不交作业，所以给他一个不及格。父母发现那段时间炜钧在外面交了一些不爱学习的朋友。父母开始对孩子在外边的交友、环境小心起来。李瑞木决定给炜钧一点物质刺激：“下学期如果拿全A，爸爸就奖给你一台电脑。”拿全A对炜钧来说并不是甚么困难的事，他照样轻轻松松，学期结束时，没费多少力就拿回了全A。“才拿一次全A太容易了，下个学期再拿一次全A才能给你买电脑。”父亲反悔了。炜钧并不在意，他又拿回了全A，而且从此把全A的成绩一直保持到以第一名从高中毕业。这次父亲没有食言，花重金给炜钧买了一台全新推出的IBM电脑，还配了一个当时非常罕见的彩色显示器。从此，小炜钧开始在电脑的世界里遨游。他玩电脑无师自通，得心应手，后来还当上学校电脑俱乐部主席。有时他到成年人的电脑俱乐部去，和大人们探讨使用电脑的技巧，让那些专家们都对这个小初中生刮目相看。父亲的这个全A礼物，为炜钧日后在航太领域里一展身手打下了扎实的基础。高中毕业后，小炜钧上了加州公立大学最好的学校加州大学柏克莱分校学习。他选择了主修电机工程和电脑科学。上大学三年级时，他得到一笔暑期奖学金到佛罗里达州肯尼迪航天中心学习，使他对航天科学产生了浓厚的兴趣，并从此迷上航天。他说：“我曾经以为普通人是根本不可能参与太空项目的，以前这里都是白人。”于是大学毕业后，就选择到以航太研究著名的奥斯汀德州大学航空科学攻读硕士学位。结果硕士还没念完，就被座落在洛杉矶东北郊帕萨迪纳市的 JPL（美国太空总署的喷射推进实验室）慧眼识才，邀请加盟，于是李炜钧拿到硕士学位后，征得指导教授的同意，成为 JPL 的一员。迄今已有十多年。李炜钧的父亲李瑞木教授透露，炜钧对他的工作非常投入，非常热爱，他的汽车牌照号就是“JPL MARS”。成熟在他到JPL的时候，NASA在火星探索中非常活跃。所以，李炜钧如鱼得水，得到大显身手的机会。 1997年，他参加了 “ 火星拓荒者 ” ( Mars Pathfinder ) 最后几个月的工作。他是作为替补进去的。著名航天科学家罗伯特·曼宁 (Robert Manning) 是首席设计师，李炜钧在他的手下学到了许多宝贵的知识。1997年7月4日美国独立日那天，“火星拓荒者”在火星表面成功降落。他因为出色的表现而得到曼宁的赏识。李炜钧在“火星拓荒者”项目中只是练了一下身手。他更多的是在“火星全球探勘者号”项目里做首席任务计划官 (mission planning)。“火星全球探勘者号”于1996年11月7日升空，是环绕火星飞行的卫星。它进行了火星全球测绘，为后来的“火星探测漫游者项目”做准备工作，而李炜钧在这个项目里得到了实实在在的锻练。登陆火星进行曲的指挥家－－李炜钧 2000年，他在“ 火星探测漫游者 ”项目 ( Mars Exploration Rover ) 刚刚开始的时候就加入了这个团队。不久，他被任命为“火星探测漫游者”再入、降落和落地 (EDL) 部分的总工程师。在JPL有经验的工程师中，李炜钧是最年轻的一位。他与这个团队一起合作了三年半。在这段时间里，他又在管理上面丰富了自己的经验。作为进入、降落、落地的首席设计师，他协调了一个20多人的工程师团队。但是在项目的最高峰期间，参与的人员来自全国各地多达150多人，有NASA四个研究中的科学家：他们分布在南加州的JPL、北加州的阿姆斯研究中心、弗吉尼亚的兰利研究中心和俄亥俄的格兰研究中心，也有合同公司的工程师，这还只是参与设计进入、降落、落地的人员，其中几位从大学出来不到四年的年轻工程师。他的协调工作异常困难。比如，科学家和工程师认定的目标有时会有矛盾，科学家会说，我们要到火星上最引人入胜的地方去，但工程师则会说，为了安全，我们应该到平坦的、平淡的地方。这时候就要李炜钧来协调了。李炜钧认为，“我们的工作不仅仅是在火星上降落，因为如果我们仅仅是那样的话，安全降落到了一个无聊的地方，没有什么科学事情可做，那么这个任务等同于失败，无异于砸到了火星表面上。” 所以他就会告诉团队中的科学家：“我们必须设计出一个能把我们带到一个我们可以选择目标的系统。”“如果我们的目标有一定的危险，我们不必说我们不能去那里，而只需告诉大家那里的危险是什么。” 李炜钧的团队所负责的登陆项目，是探索火星计划中，最危险，最关键的一关。探测器从进入火星大气层到着陆，大约6分钟的时间，却是生死存亡、惊心动魄的6分钟。稍有闪失，就会使之前的几亿英里的太空航行功亏一篑，整个火星探测计划毁于一旦。此前世界各国发射了30多个火星探索器，大多是在登陆过程中失败。要知道，火星上的大气层非常稀薄，火星海平面上的大气密度相当于地球上三万米高度的大气层的密度。所以火星大气层起到的降速作用微乎其微。从探测器触及火星大气层开始算起，“精神号”这时的速度是19200公里/小时 (12000英里/小时)。飞船要在6分钟里把速度降到零。这是个什么概念呢？用这种速度，你可以在12分钟内从旧金山飞到纽约。而现在他们必须让探测器在六分钟内完全停止下来。那时探测器外壳的温度剧增，表面温度可高达摄氏一千六百度。此时隔热层将保护“精神号”不被高温解体。进入大气层四分钟后，探测器速度达到每小时几千英里，有30英尺宽的降落伞被打开。由于火星大气层稀薄，即使打开巨大的降落伞，下降速度仍能达到一千英里的时速，比在地球上跳出飞机，不用降落伞的下降速度还快，所以必须用火箭来减速。所以这时要同时向火星地面方向启动三颗反向火箭，使探测器的速度降到243公里/小时 (152 mph)。这就像是人从飞机上不带降落伞而跳下来，以190公里/小时 (120 mph) 的速度撞击到地面上。也就是说，尽管我们装配了一个巨大的降落伞，降落速度还是比在地球上不用降落伞还快。所以，我们必须用反向火箭来降速。由于火星表面的岩石非常尖锐，类似火山石，所以着陆时打开巨大的冲气气袋来触及火星表面，使“精神号”不被撞毁。气袋是由六层制警察防弹衣材料的Kevlar做成的，能承受40g的重力。在地球，1g就是我们日常生活中感受到的重力。如果你在游乐园的过山车上，你可以感到4-5g的重力。李炜钧介绍说：“最要命的是探测器中的电脑没有我们日常的手提电脑那么快！”探测器里电脑的CPU只有12M，相当于1984年IBM AT机的速度。这更增加了难度。理论上说，李炜钧团队的工作到卫星发射的时候就都已经做完了，其实并不是那么简单。在奔向火星的征途上，他们有时还需要给飞船发出修改指令，调整飞船的方向或姿态。谁都想一次设计好飞船的路径，但每次任务都会有这样那样的调整。李炜钧团队对自己的设计充满信心。但是不管一个人投入多少精力，也不管人测试多少回，总是存在著可能让飞船毁于一旦的未知数，比如风暴或尖利的石头。所以尽管大家都对自己设计的系统充满信心，大家也知道有失败的风险。对火星上的风暴，很难进行预报，甚至在地球上的龙卷风，我们也经常误报呢。好在NASA有两颗环绕火星的卫星：1996年的火星全球探勘者号 ( Mars Global Surveyor ) 和2001年的火星奥德赛号 ( Mars Odyssey )。NASA用他们当作气象卫星，提供火星上的天气预报。结果，风暴就真的发生了。这场不期而遇的风暴把灰尘扬上了火星的上层大气层，这些灰尘使得上层大气变热，从而更为稀薄。这个结果很糟糕，因为飞船需要靠火星的大气层来降速。稀薄的大气层就意味著飞船有可能在预定的高度不能降到预定的速度范围内。好在NASA已经在飞船到达的半个月前就已经预测到了这次风暴。李炜钧团队进行了紧急磋商。最后他们决定：让飞船的计算机将降落伞在更高的高度打开，这样就可以让飞船有更多的时间来减速。在降落过程中，非常难把信号传送到地球来。但是我们可以发送简单的电子声调。例如，当你打开收音机的时候，你可能会听到嘟嘟的声音，那是紧急广播系统的信号，它的信号是不变的，不包含任何数据，没有零也没有一。但是在宇宙飞船上，我们可以有不同的频率，比如说，当打开降落伞的时候，它可以选择一个特定的频率，当另一个事件发生时，它选择另一个频率。飞船上一共有256个声调，这样人们就可以根据频率来判断正在发生什么事情。这样万一“精神号”出了状况，我们可以有机会修改后面的“机遇号”的指令。不过，这个万一没有发生。在精神号降落过程中，精神号的一部分信号是通过全球探勘者号中转的。李炜钧对此非常自豪：他在两个互相协调的任务中都扮演了重要的角色。当“精神号”降落时，李炜钧在JPL的计算机终端。图片中心是罗伯特·曼宁。在那要命的六分钟里，探测器发回无线电波，李炜钧他们知道它正按正确顺序运行，当精神号火星车接触到火星表面的一瞬间，李炜钧看到了一个信号，但随即信号消失了有10到15分钟。他们都焦虑万分，不知道发生了什么事情。“我当时掏出计算器，计算探测器撞击地面的地球时间，以确定到底是什么时候失去信号的，我的老板也同时计算，而他的老板，就一直站在我们身后，不断地问：‘答案是什么？答案是什么？’我只是不断地告诉身边的工作人员：‘要有信心，要有信心！’”原来是气袋的原因：当气袋撞击到了表面的时候，它们开始发生弹跳，于是天线无法对准地球。21时左右，当李炜钧宣布登陆成功时，狂喜的科学家们有的欢呼雀跃，有的互相拥抱击掌，李炜钧则举起一支扫把，在空中使劲挥舞。当天，他的团队举行盛大庆祝，一直持续到午夜两点。这次的成功是NASA历史上的一次重大事件。当“精神号”降落后，李炜钧正在验证“精神号”传来的信号。大家都注意到了，李炜钧那天穿的是星条旗的polo衫。他记得在1997年7月4日美国独立日穿过它。那天，“ 火星拓荒者 ”在火星表面成功降落。但NASA在后来的1999年的“火星极地登陆者号”登陆没有成功。等到“精神号”将要降落的那天，李炜钧又把它穿上，希望它等再次带来好运。其实当时在控制中心里，很多人都有这样或那样的护身符。他们对自己设计的系统充满信心，预计精神号一定能够圆满落地。所以他们都穿上了节日的服装。他们得到了星条旗的保佑。尾声李炜钧与父母、妹妹、妻子、孩子 (李瑞木提供) 为了“精神号”和“勇气号”在火星降落的这一天，他和他的团队已经紧张工作四年了。他因此没能完全尽到一个做丈夫和做父亲的责任。李炜钧的妻子也同在JPL工作。他的儿子 Jacob 四岁，女儿 Jamie 半岁。父母体谅儿子媳妇带孩子的辛苦，经常开车到洛杉矶看望儿子一家，而不是要儿子到圣地牙哥看望他们。需要的时候，他们非常乐意提供帮助、当保姆，“这是我们的荣幸，”林美佳说。“精神号”和“机会号”登陆火星的时候，儿子和媳妇都要到JPL去工作，他们就在儿子家里照看两个孙子、孙女。李炜钧回忆到，“这四年很辛苦，当这个项目开始时，我的儿子刚出生，从某种意义上讲，我错过了他成长的4年，尽管我的事业令人兴奋，但我和我的同事们错过了多少生日，纪念日。如果时光倒流，你恐怕很难说服我这一切都是值得的。”他的这个感言多少让我们中国人有些意外，因为他竟然没有感谢国家、感谢NASA，倒是有一点不感谢的意味。我想这也许就是美国人的价值观吧。李炜钧毕竟是一位美国人。就在“精神号”降落之前不久，李炜钧被提升到更高的管理职位上，负责JPL火星项目的人员安排。他终于有点空闲时间了。“现在，我坚持每天送儿子上学。虽然工作中最重要的事是去为探测器工作，但比这更重要的是每天把儿子从床上抱到餐桌前吃早饭，感觉到他的头靠在我肩上。” 他还写了一本给入门者的书《从地球升起：宇宙飞行探秘》（To Rise from Earth: An Easy-To-Understand Guide to Spaceflight）。还是在1992年他就有了写这样一本书的想法：他要为普通读者写一本航天科普书籍。这就是2000年第二版的《从地球升起：宇宙飞行探秘》。这本书介绍了人类探索太空的历史、各种航天器的飞行原理 ─ 书中没有引用一个公式，却能把知识讲得深入浅出。李炜钧还向读者介绍了许多熟悉而陌生的知识，例如航天飞机发射的具体程序等等。书的后半部分描述了科学家如何探测太阳系其他行星 ─“从地球升起”仅仅是人类迈出的第一步。2000年，该书出版了彩色插图的第二版，书中大量使用了NASA的资料照片 ─ 图片的效果是不言而喻的。可以说，这是一本真正的图文并茂的科普图书。李炜钧还喜欢教书。除了写了上面提到的科普书以外，他还在肯尼迪航天中心以及加州大学传授过课程。这里有两个他在澳大利亚悉尼大学讲课的视频。也没准他会转行当教授呢。总之，我们从他的身上可以看到一个美国梦和一个航天梦的实现。是美国给了他机会，是JPL让他梦想成真。本文采用了下列文章中的部分段落：火星探测背后的华裔科学明星陈哲辉和李炜钧「精神号」与「机会号」成功登陆火星，台湾囝仔李炜钧擘划大局登陆火星进行曲的指挥家－－李炜钧这是笔者【NASA人的故事】系列中的一篇。请继续阅读：从校篮球队的板凳队员到NASA工程师她在太空中永生 ── 记美国印裔宇航员卡尔帕娜·乔拉从小学数学教师到NASA火箭工程师从美式足球职业运动员到NASA宇航员 MSL 的火星车由华裔女孩命名，她仅仅是幸运吗？从越南船民到国际一流航天工程设计师 ─ 陈惠女士从小小天文学家到哈伯望远镜之母 ─ 南希·罗曼 NASA的盲人黑人工程师马可·米登指挥“好奇号”登陆的华裔明星陈友伦

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由美国宇航局给加州理工JPL的85亿美元合同说科研的投入与评估

热度 1 cgh 2012-8-31 09:27

由美国宇航局给加州理工 JPL 的 85 亿美元合同说科研的投入与评估美国宇航局（ NASA ）给加州理工的喷气动力实验室（ JPL ）延续了一个 85 亿美元的合同，继续资助其太空探测合作。 NASA Awards Caltech Five-Year Jet Propulsion Laboratory Contract ；正是在合同的十二天前， JPL 把美国的好奇号火星探测器成果着陆到火星上。而这之前经历了近八个月的飞行。立项于 2004 年， 2008 年完成软硬件开发，总共花费 25 亿美元。随后将在火星进行数年的地质、微生物、辐射等环境探测。不能不说这是一个经济效益不明显却很烧钱、没有高效政绩的工程。也许等火星探测成果出来的时候，很多当时的主管科学家都已经退休了。但是可以肯定的是，他们的贡献不会被忘却，他们会安享退休生活之余为此自豪。不可否认，中国现行的科技体制借鉴了欧美发达国家的优点。但是更严重的是，夹杂着现有的特殊社会环境，在中国成长的大多是奇怪的东西。财政部、科技部以及其他职能部委都有自己的研究计划和投入，包括国家的五年计划、十年规划、二十年规划等等，但是有多少计划是持续有远见的呢？看看经常出现的某某建筑成功爆破，看看一个个新的规划？还好，科技界的短命工程似乎不多，更常见的似乎是忽冷忽热。从这些计划中基本不能保证一个研究人员或者一个研究团队持续在某个研究方向努力十年、二十年等。结果是，大部分人就不得不寻求所谓的最公平竞争的国家科学基金。更不幸的是，这种所谓的公平竞争结果被作为能力的评估标准，而那些计划则大家都心知肚明、或多或少地认为是自上而下的施舍，不是一般人能享用得到的。而不管是那些计划还是国家基金都主要是针对研究者本人或者其团队的资助，一旦获得资助，对项目负责人或者首席科学家就是一种无上的荣誉，并会和项目或计划共存亡，似乎缺少持续更新和发展。那么，基金委或者计划管理者就直接需要管理项目的实施者，而不是将要发展的东西交给胜任的研究机构，让研究机构去具体组织研究人员实施，只对机构进行合作和评估。后者的好处显然是可以让研究机构实现人员的更新发展。基金委的领导也不得不无奈的承认，在某些专业方向的研究人员集中在少数研究机构，在项目评审中很难找到其他评审专家，不得不出现外行评内行的现象。以至于很多人不得不接受那些让人哭笑不得的评审意见。所以，夹杂着专业和非专业的评审，不如完全非专业的评审。其实不管是计划还是基金，都需要有成果来交差，也就是科研的评估。如果是计划和基金由机构负责，则研究的评估并不直接和某个研究人员直接关联。而恰恰是科研投入到人，把科研的评估与人员能力的评估绑定在一起了。就目前来讲，研究人员的收入与对项目的贡献并不是直接关联的，而是间接的，即项目评估能力、能力决定级别、级别决定收入。这样一来，情况似乎复杂起来了，大多数人争取项目的目的就成了更好地获得能力的肯定。所以对于能力级别到达顶点的人来说，有可能失去了目标，除非他们有真正的科学和贡献精神。中国有这样的科学人。但不是每个人都能做到，以至导致各种新奇的头衔和帽子都出来了，希望给予他们一点点动力刺激，但是抢头衔和帽子就不一定靠科研能力了。大部分科研人员对这一点应该是有体会的。所以，不管拿到多少项目资助，大部分人都是拿出所谓的公认的成果来评估，而不是讲社会贡献。因此， SCI 就很快在中国风行了。其实，在中国的科研人员拿的都是纳税人的钱，更应该讲究对社会的贡献，而不是以拿所谓的成果去展示自己的能力为主，这当中缘由当然是真正出钱的人没有评估权，也没有权利去监督管钱的人。事实上，欧美花了纳税人的钱交出的是对纳税人有益的成果，当然包括以 SCI 文章形式出现的成果。科学网就基金评审意见能不能公开，似乎还有争议。其实，不过是申请人还是评审人，提交的申请以及进行的评审都是花费纳税人的钱干的活，显然需要展示出来。有人提到计划书的保密问题，换个角度讲，如果你的计划书很好得不到资助就丢弃，那就是浪费已有劳动即浪费纳税人给你的工资，而公开让别人去实施则是发挥了自己的应有劳动。对于公开评审意见来说，同样可以监督这些拿着纳税人工资的人有没有实实在在尽职尽责，打击报复或者偷窃别人的思想成果的评审人就应该像过街老鼠一样。另外，目前还没发现中国的私人研究基金，而在欧美似乎已经比较普遍了。可能那些有钱的中国人已经看到，在科学研究的投入在中国现行状况下是没法与资本主义欧美那样讲究投入的效益？

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太空种子的两种命运

热度 14 fs007 2012-8-28 11:16

寻正【按：本文发表于《长江日报》哈哈科学版。转载请联系我或者长江日报社。】在中国进入太空时代之后，消费者忽然发现他们的菜篮子也有了质的飞跃，南瓜、黄瓜、茄子、甜椒不再是普通蔬菜，还忽然具有瘦身、美容、养颜以及改变免疫功能的特异功能，因为它们忽然有了新的身份，那就是“太空种子”。有记者采访农科院专家，也说太空种子如果试种成功，会合法地推向市场，又有科普专家称太空育种跟常规诱变育种一样。虽然农科专家跟科普作者都对太空种子不以为然，但给人留下了想象的空间，的确有可能获得超级种子，从而生产超级食品。太空种子在中国的命运是独特的，但出了中国它就备受歧视。太空研究最发达的是美国，之所以发达是因为有钱，而钱又来自纳税人，美国宇航局（NASA）时不时就得想办法讨好纳税人。在1976年，NASA想到一个好主意，就是让个人或者团体设计小型太空实验，这样既能让民众有参与感，也能进一步地利用民间创造力，这个项目叫“远射”。 1983年，美国派克种子公司首先想到利用远射项目，他们决定让自己的种子享受一下太空旅行，美其名曰要看一看种子在太空这种极限条件下能不能保持活力。于是乎在1983年4月4日，一批水果与蔬菜种子，约重11.3公斤，飞向了命运未测的太空。派克公司隆重欢迎太空旅游归来的种子，其研究人员欢天喜地地分派了“太空种子”，跟原存于地球上的同类种子对照种植，如果南瓜长得像鸭蛋，辣椒长得像冬瓜，或者苹果长得流鼻涕，他们都不会惊奇，海归会说洋话，太空旅行后，那叫星归，当然有资格雄壮或者娇嫩一下子的。令人失望的是，星归种子照常发芽、成长、结果实，最令人失望的是，连味道尝起来都是一样的！派克公司随后完美展示现代企业的包装能力，没有发现，也是最好的发现——太空旅行对种子没有影响。1984年派克公司设计了第二期研究，要看“长期”的太空旅行对种子有什么影响，这一次有1450万粒种子远射，其中绝大部分是番茄。原计划“长期”只是一年，但是飞船出了问题，收不回来了，转眼6年过去，飞船轨道离地球越来越近，差不多就要跟大气层摩擦烧毁时，哥伦比亚航天飞机把它给拯救回来了。派克公司跟NASA用大难不死的种子做了最大的公关尝试，遍邀天下英难共种太空番茄，要让所有的科学爱好者一次性地满足自己的太空欲望。NASA向全世界学校等教育机构与科研人员免费赠送太空种子与同时保存在地球上的同类种子。美国中小学兴起大种太空番茄的热潮。太空番茄收获了甚多赞誉，“有味”，“甜啊”，“皮厚”，“好”，“又红又圆”，“更好采摘”，不甚枚举。有一个小朋友报告，他的种番茄实验受到了耗子的破坏，那只耗子专吃太空种子。派克公司与NASA不久被洛杉矶时报泼了一盆冷水，说太空番茄可能会变异产毒。NASA花了极大精力辩诬，力证太空番茄是安全的，产生变异的可能性极小。科学爱好者们很快就开始实验验证太空番茄是否有毒，小朋友的宠物们志愿食用了这些太空番茄，证实了它们是安全的，一头专吃了太空番茄的猪还赢得了“猪来秀”（Hog Show）的冠军。在2007年，他们设计了第三期实验，在太空中让种子发芽生长，实验进行了20天，结果跟以前一样没劲，蔬菜罗勒照常生长，当然，意义非凡，以后宇航员大概在实验研究的余暇还要兼管种地——不然吃不上新鲜蔬菜水果。从宇航员种地到太空育种，大概又要经过一个漫长的等待，种子的太空旅行与太空选择育种完全是不同的概念。现在宇航研究是先把菜种出来，在那之前，奢谈好吃乃至于特异功能无异于异想天开，哦，对不起，天的确开了，但奢望太空良种的，还要有乌龟一样的耐心。

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NASA实况转播“好奇号”登陆火星全过程

热度 7 jiangxun 2012-8-6 13:18

作者：蒋迅成功！美国好奇号就要在火星登陆了。我正在NASA TV上观看实况转播： http://www.nasa.gov/mission_pages/mars/eventwebcast/index.html 。下面是中国国内的报导：美国2011年底发射好奇号火星车8月6日登陆火星核心提示：8月6日13时31分，美国航天局2011年年底发射的“好奇”号火星车将登陆火星表面，预计“降落”时长7分钟。“好奇”号将在火星表面“巡游”，完成一项大约两年时间的实验项目。美国已发射十余次火星探测器，仅6次实现火星登陆。美国“好奇”号火星车定于美国东部时间8月6日1时31分（北京时间13时31分）登陆火星。因为项目总投资高达25亿美元，是迄今最昂贵的火星探测项目，美国《华盛顿邮报》因此形容，这是美国国家航空航天局一场“豪赌”。如果“好奇”号出现差错，这类投资巨大的火星项目将被叫停。 “好奇”号去年11月从肯尼迪航天中心升空。它将在火星表面“巡游”，《华盛顿邮报》说，“好奇”号这次的目标不是找水，而是寻找以碳为基础的有机物。上世纪60年代以来，美国发射十余次火星探测器，仅6次实现火星著陆。“好奇”号能否成为成功的第七次，尚不得而知。火星“天气预报”显示适宜登陆美航天局4日说，“天气预报”表明，火星车登陆点附近的天气状况良好，适宜登陆。“火星的表现不错，我们6日将得到好天气的帮助，”火星车项目科学家阿斯温 □瓦萨瓦达在4日举行的新闻发布会上说。按计划，“好奇”号将在火星盖尔陨坑中心附近山脉登陆，时间为格林尼治时间6日5时31分，预计“降落”时长7分钟。瓦萨瓦达说，登陆点附近两天前出现强烈沙尘暴，但眼下这股尘暴已减弱，成为对火星车“没有危害的尘云”，“估计不会对火星车进入大气层、降落和登陆构成任何实质性影响”。 “好奇”号著陆点预定在火星盖尔陨坑中心的山脚下。盖尔陨坑位於火星赤道以南，得名于澳大利亚已故天文学家沃尔特□盖尔，形成于大约3．5亿至 3．8亿年前，直径约为154公里，面积相当于美国康涅狄格州和罗得岛州之和。盖尔陨坑中心山丘的层状物含黏土和硫酸，著陆点周围存在沉积物形成的冲积扇，这些物质和地貌的形成都与水有关。登陆火星的“恐怖7分钟” 在整个“好奇”号登陆火星的过程中，最惊险的一段莫过於进入 ──下降──著陆过程了，该阶段缩写为EDL，指的是飞船以每秒5.9公里的速度撞击火星大气层顶，开始降落过程。EDL过程持续仅仅7分钟（被称为恐怖 7分钟），以火星车平安降落于火星地表为结束标志。从接触火星大气层顶之前10分钟探测器抛掉巡航级开始，到有“天空起重机”之称的下降级切断连著“好奇”号的缆绳，飞船一共将经历6种不同的姿态，从而允许各阶段动作的展开。 “好奇”号这次登陆火星，最扣人心弦的当属空中悬浮环节。航天局采用一种新型“空中吊车”系统，在距火星表面大约20米的高度令“好奇”号悬浮静止，而后将它放下。由於这一系统先前从未实际演练，所以成为登陆的最大悬疑。项目官员莱弗里说，“好奇”号著陆过程中，目前已围绕火星运行的另外3颗探测器将及时向地面控制中心传递信号，控制中心最快可在“好奇”号登陆14分钟后确认其安全著陆。美国火星学会第15届国际年会3日开幕，各路人士讨论“好奇”号。出席会议的美国行星学会主席吉姆□贝尔认为，担忧没有必要。“我想说，我们应当完全信任工程团队，他们花费多年时间打造出这套系统……他们会让我们在那里安全降落。” 这名亚利桑那州立大学地球与太空探索学院教授曾牵头一个团队，为现已退役的火星车“勇气”号和“机遇”号研制全景相机彩色成像系统。他告诉听众，“勇气”号在完成使命后，滞留火星，“它没被偷走……它的轮子都还在……火星车还在那里不错地生活著。” 美国电视直播登火星过程据美国媒体报导，美国宇航局打算让一些美国民众能看到“好奇”号登火星的电视直播。美国宇航局官员称，美国宇航局电视直播将覆盖纽约时代广场，这里的巨型电子屏幕将同步播放现场画面。直播开始时间从美国东部时间8月5日23:30 (北京时间8月6日11:30)一直持续到次日凌晨4:00(北京时间8月6日16:00)。美国宇航局科学任务助理行政官约翰□格隆菲尔德在一份声明中表示：“在这个不夜城，时代广场正是让纽约人参与到这项历史性事件中去的好地方。当你回想历史上所有重大事件，你会想到时代广场，我想不出还有什么更好的地方来纪念这一来自火星的特大新闻。”

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“火星科学实验室”和“火星探测漫游者”之比较

热度 8 jiangxun 2012-7-27 08:59

作者：蒋迅圣荷西技术革新博物馆里的全尺寸“好奇号”模型如果不出意外的话，“ 火星科学实验室 ” (“好奇号”) 预计在今年8月5日登陆火星的盖尔撞击坑，然后开展两年的科学研究。相比过去的火星探测漫游者“ 勇气号 ”（Spirit, MER-A）和“ 机遇号 ”（Opportunity, MER-B）两辆火星车，“好奇号”有什么进步？我们来看一看下面的对照表： compare 火星探测漫游者 ( MER ) 火星科学实验室 ( MSL ) 运载火箭德尔塔Ⅱ运载火箭宇宙神5型运载火箭 541 起飞质量 1,050公斤 3,600公斤主要任物 7月飞行/3月地面 8月飞行/2年地面搭载 5个仪器 (约9公斤) 10个仪器 (75公斤) 落地系统原火星拓荒者技术/气球引导进入/天空起重机落地分解图防热板直径 2.65 米 (8.5英尺) 4.5 米 (15英尺) 降落伞直径 8.5 米 (28英尺) 15.5 米 (51英尺) 落地通讯火地直接通讯 + 超高频火地直接通讯 + 超高频地面通讯火星轨道器中继 + 火地直接通讯火星轨道器中继 + 火地直接通讯火星车质量 170 公斤 775 公斤绝热材料 SIRCA PICA 火星车电源太阳能板/ 0.9度/火星日放射性同位素热电机/2.5度/火星日可达泛围设计600 米，(实际达到数公里) 20 公里降落椭圆范围 80 x 10-公里椭圆 20-公里直径圆可达纬度 15 o S to 10 o N 60 o S to 60 o N 可达海拔 -1.3 公里 +2.0 公里初始速度 19300公里/小时 (12000英里/小时) 21250公里/小时 (13200英里/小时) 落地时间长 6分钟 7分钟成本预算8.2亿美元 25亿美元比较这两个探索任务我们可以很清楚地看到技术的进步：“火星科学实验室”的起飞质量是“火星探测漫游者”的三倍；搭载仪器从5个增加到10个；火星车质量是以前的4.5倍；电源用核动力替代了太阳能板；设计可达泛围从600米增加到了20公里。当然花费也是火星探测漫游者的三倍。表中看不到还有很多。比如，再如大气层时的制导精度大为增加，使得火星车可以更准确地在指定地点降落；火星车上第一次安装了摄像机 (见： Curiosity's seventeenth camera: MARDI )，使人们可以看到火星车下降和落地时的场面，这使得观看这关键7分钟特别精彩；绝热材料的改进在以前的一篇文章里已经提到。绝热板的尺度是星际任务中最大的，降落伞的尺度也是最大的。最为精彩的当然是火星车落地过程。这个过程分为进入、降落、落地三个过程。整个过程将持续7分钟，全部是火星车自行控制，JPL的人员甚至都不能“看到”火星车，因为它的信号传送到地球需要14分钟。这14分钟对JPL的人员将是一个煎熬的时间。如果你有机会看实况转播，建议你不要错过。“火星科学实验室”落地过程开始将是在：美国西海岸时间2012年8月5日夜晚10:31；美国东海岸时间 2012年8月6日凌晨1:31；北京时间2012年8月6日中午1:31。现场直播提前两小时开始。相关阅读有： How Curiosity Will Land on Mars, Part 1: Entry How Curiosity Will Land on Mars, Part 2: Descent How Curiosity Will Land on Mars, Part 3: Skycrane and landing Challenges of Getting to Mars: Curiosity's Seven Minutes of Terror Behind JPL's '7 Minutes of Terror' video on risky rover landing Mars in a Minute: How Hard Is It to Land Curiosity on Mars? Mars in a Minute: How Do You Land on Mars? (three options) The Science of Curiosity: Seeking Signs of Past Mars Habitability 墙内看不到YouTube视频的读者可以直接到JPL的网上去看： http://www.jpl.nasa.gov/video/ 。 “火星科学实验室”的意义不仅在於它的科学意义，更是对新技术的检验。比如，“火星科学实验室”的降落采用了天空起重机的新技术，因为火星探测漫游者采用的气球技术已经不能适用于它的搭载质量。但为了实现火星的载人之旅，显然火星科学实验室的搭载还是远远不够的。据估计，载人火星之旅必须有效搭载几十吨的物资。按照这个要求，我们可以看到目前运载火箭的推力远远不够，落地方式 (气球和天空起重机) 都不胜任，经费就更不用提了。人类还有生理上、心理上的问题要克服，还要避免强大的辐射。“火星科学实验室”的成功与否将是人类进军火星的重要一环。尽管NASA对“好奇号”的落地充满信心，他们对存在的危险也是有足够的认识的。比如说火星上的风暴就可能影响火星车的著陆，而且天空起重机也是第一次使用，也增加了一个未知数。所以，“好奇号”有可能成功，也有可能失败。到现在这个时候，没有人能做什么新的努力。但不管是成功还是失败，它带来的影响将是巨大并深远。从历史上看，火星项目的失败都使人们对探索火星产生更强烈的愿望，经过艰苦的努力，最终是成功。从这一点上，笔者认为中国航天界不应该也不会因“ 萤火一号 ”的失利而后退。现在很多人都说人类要到火星去，似乎人类离移民火星已经不远了其实，我们现在飞往火星甚至缺乏基本的技术。有不少人提出自愿单程去火星，真有壮士一去不复返的味道。但即使单程也谈何容易。比较“火星科学实验室"和“火星探测漫游者”，我们既看到了进步，也看到了不足，更看到了方向。如果航天业的人士们想要有所创新的话，这是一块最好的领域。请阅读笔者以前发表的有关航天的博文：移民火星已经不再“遥远” 参与“名字上月球”和“名字上火星”活动 MSL的火星车由华裔女孩命名，她仅仅是幸运吗？从越南船民到国际一流航天工程设计师 ─ 陈惠女士从美式足球职业运动员到NASA宇航员从小学数学教师到NASA火箭工程师她在太空中永生 ── 记美国印裔宇航员卡尔帕娜·乔拉从校队的板凳队员到NASA工程师

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[转载]【转】太空看地球——逐渐变坏的地球环境

dongyanqing 2012-2-23 09:33

收集了一些受天气、人为因素破坏造成的地球环境现象，包括沙尘暴、阴霾天气、湖泊绿藻、海底火山爆发、热带气旋。巨大沙尘暴袭击阿富汗 (modis) 北京等地上空的阴霾现象 (MODIS) 美国伊利湖中被有毒藻花覆盖景象（ Landsat5 ）绿藻从伊利湖北岸向湖中扩张（ (MODIS) ）沉积物和水藻覆盖的美国五大湖区（ MODIS ）西班牙耶罗岛海底火山喷发（先进陆地成像仪—— ALI) ） 2012 年 02 月 14 日热带气旋乔凡娜登陆马达加斯加（ MODIS ）以上图像来源于美国的 NASA 地球观测站网站。

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[转载]New Map Offers a Global View of Health-Sapping Air Pollution

hslqdkxw 2011-12-8 22:37

http://www.nasa.gov/topics/earth/features/health-sapping.html New Map Offers a Global View of Health-Sapping Air Pollution 09.22.10 In many developing countries, the absence of surface-based air pollution sensors makes it difficult, and in some cases impossible, to get even a rough estimate of the abundance of a subcategory of airborne particles that epidemiologists suspect contributes to millions of premature deaths each year. The problematic particles, called fine particulate matter (PM 2.5 ), are 2.5 micrometers or less in diameter, about a tenth the fraction of human hair. These small particles can get past the body’s normal defenses and penetrate deep into the lungs. To fill in these gaps in surface-based PM 2.5 measurements, experts look toward satellites to provide a global perspective. Yet, satellite instruments have generally struggled to achieve accurate measurements of the particles in near-surface air. The problem: Most satellite instruments can't distinguish particles close to the ground from those high in the atmosphere. In addition, clouds tend to obscure the view. And bright land surfaces, such as snow, desert sand, and those found in certain urban areas can mar measurements. However, the view got a bit clearer this summer with the publication of the first long-term global map of PM 2.5 in a recent issue of Environmental Health Perspectives . Canadian researchers Aaron van Donkelaar and Randall Martin at Dalhousie University, Halifax, Nova Scotia, Canada, created the map by blending total-column aerosol amount measurements from two NASA satellite instruments with information about the vertical distribution of aerosols from a computer model.

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NASA参观掠影（2010年11月21日）

热度 1 黄安年 2011-12-7 08:38

NASA 参观掠影（ 2010 年 11 月 21 日）黄安年文黄安年的博客（美东时间）发布 2010 年 11 月 21 日 , 家人在美国佛罗里达参观了美国国家航空航天局 national Aeronautics and Space Administration U.S.A.(NASA) 发射中心。孩子们和大人都大饱眼福。以下图片 20 张 , 是即时拍摄的。美国国家航空航天局维基百科，自由的百科全书跳转到：导航 , 搜索美国国家航空航天局美国国家航空航天局徽章美国国家航空航天局识别标志简介成立 1958 年 7 月 29 日前身 NACA 总部华盛顿哥伦比亚特区员工 17,900 年预算 176 亿美元（ 2009 年）部门主管查理斯 · 富兰克 · 波登 2 世 , 执行长萝莉 · 贝斯 · 加佛，代理执行长网站 www.nasa.gov 跳过字词转换说明汉漢 ▼ ▲ 为了阅读方便，本文使用全文手工转换。转换内容：大陆：美国国家航空航天局；台灣：美國國家航空暨太空總署；香港：美國太空總署；当前用字模式下显示为→ 美国国家航空航天局大陆：阿波罗；台灣：阿波羅；香港：太陽神；当前用字模式下显示为→ 阿波罗大陆：意大利航天局；台灣：義大利太空總署；当前用字模式下显示为→ 意大利航天局大陆：航天飞机；台灣：太空梭；香港：太空穿梭機；当前用字模式下显示为→ 航天飞机大陆：肯尼迪航天中心；台灣：甘迺迪太空中心；当前用字模式下显示为→ 肯尼迪航天中心大陆：宇航员；台灣：太空人；当前用字模式下显示为→ 宇航员字词转换说明字词转换是中文维基的一项自动转换，目的是通过计算机程序自动消除繁简、地区词等不同用字模式的差异，以达到阅读方便。字词转换包括全局转换和手动转换，本说明所使用的标题转换和全文转换技术，都属于手动转换。如果您想对我们的字词转换系统提出一些改进建议，或者提交应用面更广的转换（中文维基百科全站乃至 MediaWiki 软件），或者报告转换系统的错误，请前往 Wikipedia: 字词转换请求或候选发表您的意见。美国国家航空航天局（英语： N ational A eronautics and S pace A dministration ， NASA ）是美国联邦政府的一个行政机构，负责美国的民用太空计划、与航空科学暨太空科学的研究。 1958 年 7 月29 日，美国总统艾森豪威尔签署了《美国公共法案85-568 》（ United States Public Law 85-568 ，即《美国国家航空暨太空法案》），创立了 NASA ，取代了其前身 NACA 。于 1958 年 10 月开始运转。自此，美国国家航空航天局负责了美国的太空探索，例如登月的阿波罗计划，太空实验室，以及随后的航天飞机。自 2006 年 2 月，美国国家航空航天局的愿景是 “开拓未来的太空探索，科学发现及航空研究”。美国国家航空航天局的使命是“理解并保护我们赖以生存的行星；探索宇宙，找到地球外的生命；启示我们的下一代去探索宇宙”。在太空计划之外，美国国家航空航天局还进行长期的民用以及军用航空太空研究。美国国家航空航天局被广泛认为是世界范围内太空机构中执牛耳者。美国国家航空航天局透过地球观测系统提升对地球的了解，透过太阳科学研究计划精进太阳科学。美国国家航空航天局注重于利用先进的机械任务探索太阳系中的的所有天体并利用天文观测台及相关计划研究天体物理学中的主题，例如大霹雳理论。美国国家航空航天局与许多美国国内及国际的组织分享其研究数据。目录 1 历史 1.1 太空竞赛 1.2 计划 1.3 现状与将来 2 NASA 航天计划 2.1 载人飞行 3 参见 3.1 其他航天机构 3.2 相关作品 4 外部链接 4.1 综合性 4.2 更深层次的研究 5 参考文献历史太空竞赛主条目：太空竞赛水星- 红石3 号于 1961 年 5 月5 日发射，宇航员艾伦·谢泼德成为了第一位进入太空的美国宇航员。苏联于 1957 年 10 月4 日成功地将第一枚人造卫星斯普特尼克1 号送入太空之后，美国的注意力转移到自己正在起步的航天工业发展。国会受到此一史泼尼克危机的震撼，要求政府立即采取行动，但艾森豪总统与其顾问团则认为应该更审慎地考量，在数个月的商议后，认为有必要成立一个全新的政府机构，以领导所有非军事太空行动。美国的第一颗环地球人造卫星“ 探索家一号 ”在 1958 年 1 月 31 日发射升空。同年 7 月 29 日，艾森豪总统签署了 NASA 的成立， 1958 年 10 月 1 日 NASA 正式成立。 NASA 以拥有 46 年历史的研究机构国家航空咨询委员会（ NACA ）的四个主要实验机构与其中 80 名成员改组而成。由在战后迁移美国的前德国火箭专家沃纳·冯·布劳恩所领导的德国火箭计划，对于美国进入太空竞赛领域有着重大的贡献，被誉为“美国太空计划之父”。陆军弹道导弹署（ Army Ballistic Missile Agency ）和美国海军研究实验室（ Naval Research Laboratory ）的一部份也整合到 NASA 的组织里。计划原计划中，在水星计划和双子星座计划结束之后的阿波罗计划启动，以在太空中做“有意思”的工作，甚至把宇航员送入月球轨道（并未计划登月）。肯尼迪总统在 1961 年 5 月25 日的演说中声称美国应该在 1970 年以前“把一个宇航员送到月球上并把他安全带回来”使得阿波罗计划被迅速调整。阿波罗计划也就变成了载人登月计划。双子星座计划很快变成了为复杂得多了的阿波罗计划提供辅助航天器技术的任务。奥尔德林（阿波罗11 号）在月球表面行走包括阿波罗1 号中美国第一次有宇航员牺牲的事件，阿波罗8 号首次航天器环绕月球的壮举在内， 8 年的初期准备之后，阿波罗计划为阿波罗11 号派遣尼尔·阿姆斯壮和巴兹·奥尔德林于 1969 年 7 月20 日登月并于 7 月24 日返回做好了准备。在踏出登月舱之后，阿姆斯特朗说道：“这是一个人的一小步，也是全人类的一大步。”到 1972 年为止，共有 12 个宇航员登月成功。美国国家航空航天局赢得了登月竞赛，但在某种意义上失去了方向，至少失去了以保持保证国会批准高额预算的来自公众的关注和兴趣。约翰逊总统下台之后，美国国家航空航天局失去了其主要的政治支持，火箭科学家沃纳·冯·布劳恩被派到华盛顿游说政客。作为后续计划，建立宇宙空间站，建立月球基地，并在 1990 年前由宇航员登陆火星的想法被提出，但是土星火箭和阿波罗计划所使用的设备却无法支持这些目标。阿波罗13 号氧气罐爆炸近乎失事而差点损失全部 3 名宇航员的性命，引起了全国上下的注意和关切。尽管阿波罗计划一直安排到阿波罗20 号，阿波罗17 号为她的母计划画上了句号。这个计划因为预算紧缩（部分因为越南战争的高额支出），和建造可重复使用航天器的计划而结束。现状与将来 NASA 的“蠕虫”标志，使用于 1975 年至 1992 年间包括马克·韦德（ Mark Wade ）在内的一些评论家指出， NASA 在载人飞行的计划中陷入了停滞不前的状况。美国政府花费数十亿美元完成的阿波罗计划以及土星计划中使用的航天器自 1970 年起就不再被使用。虽然阿波罗计划结束之后 NASA 的财政预算被大幅缩减，但机构内的官僚作风却没有改变，导致严重的铺张浪费，而且器械也没有保持在最佳状态。美国佛罗里达州：摄于 NASA 航天计划（ STS-95 ）， 1998 年 10 月31 日目前， NASA 的载人航天计划依靠的仍是航天飞机。航天飞机担任的任务包括为在建的国际空间站运送主要的建筑构件和材料。在 1986 年和 2003 年的两次重大事故中，已有两架航天飞机被毁，导致 14 位航天员死亡。其中， 1986 年失事的挑战者号是一架用替换零件拼凑的航天飞机。而 2003 年的哥伦比亚号则造成美国国内对航天飞机未来的信心大减。 NASA 目前不考虑建造新的替补航天飞机，而是转而研发新的奥赖恩计划。 NASA 计划出现的问题导致了国际空间站计划的停滞不前。按照原计划，国际空间站在 2005 年应达到七名宇航员的配置，但现在却只有最基本的两名，以致很多计划中的研究项目被推迟。其他在国际空间站的项目上投了巨资（比如欧洲空间局）的国家因此担心国际空间站会像太空实验室一样以失败告终。同时，欧洲国家和日本对国际空间站的贡献也已经落后于时间表。 2004 年，美国政府提出了代替宇宙飞船的机组探测飞行器计划，以允许航天局再次将宇航员送至月球。此计划后来演变为现在的猎户座飞船计划。 NASA 航天计划载人飞行水星计划双子星座计划阿波罗计划天空实验室国际空间站（与俄罗斯、加拿大、欧洲、 Rosviakosmos 以及日本合作）星座计划参见航天主题首页维基共享资源中相关的多媒体资源：美国国家航空航天局宇航员航天飞机太空探索太空竞赛其他航天机构中国国家航天局中华民国国家太空中心日本宇宙航空研究开发机构欧洲空间局英国宇航署法国国家太空研究中心德国航空太空中心俄罗斯联邦航天局相关作品大骗局（丹·布朗小说）外部链接综合性 NASA 主页 NASA 观察 NASA 的作品 - 古腾堡计划更深层次的研究 NASA 历史系列文献 NASA 历史数据书籍（SP-4012 ） NASA 历史中的研究：NASA 历史计划指南（大 PDF 文件 - 大于1012Kb ） NTRS: NASA 技术报告服务器 Eventscope NASA 儿童专栏 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BE%8E%E5%9B%BD%E5%9B%BD%E5%AE%B6%E8%88%AA%E7%A9%BA%E8%88%AA%E5%A4%A9%E5%B1%80

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[转载]超萌的NASA航天器模型

poena 2011-11-30 21:08

NASA’s Most Adorable Model Spaceships By Betsy Mason November 30, 2011 | 6:30 am | Categories: Space View as gallery The list of NASA's accomplishments is long and impressive, which is probably why one of its most remarkable feats is so often overlooked: the extreme cuteness of its scale models. From lunar landers and rovers to satellites space stations, NASA's engineers built tiny replicas and concept representations that will melt your heart. Here are some of our favorites. Above: Apollo Lunar Lander 1963 The design for the Apollo lunar excursion module went through several stages, some cuter than others. The image above shows the lander at peak cuteness. Even without the miniature astronaut, fake moon rock and starry sky, this scale model would elicit motherly coos from space geeks. This concept was known as a "bug." Apollo Lunar Lander 1964 By 1964 the design of the lunar excursion module had entered another phase of adorability. This model almost looks like it has eyes and ears and is afraid of the surface of the moon. Mercury Capsule The Mercury capsule design above, called "shape B," was fairly close to the final design of the real capsule. This loveable little 1958 model shows how the astronaut would be positioned inside, including the individually fitted couch . Below is a model of "shape A." Space Station Concept Early concepts for a space station also resulted in super-cute models. The one shown above from 1963 is probably our favorite, but the one below from 1966 has a tiny astronaut doll in it. Viking Lander This little model of a Viking lander, shown here at NASA's Langley Research Center in 1973, is almost as cute as the engineer pretending to tend to it as he poses for the photo. Nuclear-Powered Spacecraft This 1959 model of a piloted nuclear-powered spacecraft looks like a gumball machine or some kind of game. Posing it hovering above a fake extraterrestrial surface with Earth in the background seems almost calculated specifically to enhance the ship's cuteness. The model below from 1964 only has an earnest-looking NASA employee to help it out, and is consequently not as cute. Lunar Rover Lunar rovers are almost always adorable, but the one above from 1975 has seats that look like the lawn chairs of the time and even has a remote control. But where are the photos of scientists steering it over a mini moon surface with astronaut dolls at the controls? There's no way that didn't happen. The model below from 1990 looks like part of a Lego set, and it has dolls and a moonscape (some of which was made from real lunar surface images) to make it more precious. Jupiter Rocket This 1959 model of the Jupiter vehicle might not be the cutest, but it has a monkey on it, so I couldn't resist including it. The squirrel monkey, named Baker, would ride a real Jupiter rocket into space along with a rhesus macaque named Able to be the first astromonkeys to return safely to Earth. Sadly, Able died from a reaction to surgical anesthesia a few days later. But Baker lived for another 25 years. Mars Expedition Vehicle This 1961 image from the NASA archive is labeled simply "electric space vehicle model for 8 man mars expedition." The photographer really went all out on this one, with the model of Earth in the foreground and the bow-tied man staring off into space, probably at Mars. Orbiting Solar Observatory One of NASA's top scientists, Nancy Roman, poses in 1962 with a little model of the Orbiting Solar Observatory. Roman looks like your favorite science teacher combined with your doting grandmother, and is definitely cuter than the model. Roman had her hand in many important satellite projects, including the Hubble Space Telescope and the Cosmic Background Explorer. Gemini Capsule This 1963 image shows a model of the Gemini capsule attached to a parawing , which was a self-inflating flexible airfoil NASA considered using to help land the capsule before dropping it in favor of a parachute in 1964. Just picture this little guy gliding down to land in your swimming pool. Biosatellite NASA's Biosatellite program sent three capsules into orbit with various plants and organisms to study the effects of space on living things. This model from around 1968 is of the third launch, which put a pig-tailed monkey named Bonnie into orbit. The model monkey in the image above looks a lot happier than Bonnie probably was -- the month-long mission was shortened to nine days when Bonnie's health started to suffer. Skylab This 1967 model of the Skylab space station isn't that cute until you notice the tiny astronauts inside the orbital workshop. I might have overlooked them if it wasn't for the one standing next to the model for scale. Apollo Lunar Lander 1961 Just like the wooden toys your parents probably played with, the early lunar excursion model shown above is adorably simplistic. In some ways it might even be cuter than the more advanced models at the beginning of this gallery. The early models of a 1961 lunar vehicle and a 1962 Apollo re-entry vehicle below are also lovably simple. View as gallery Images: NASA

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NASA航天技术对民用技术的帮助

热度 10 jiangxun 2011-10-4 11:54

作者：蒋迅有些网友觉得在航天工业上花费巨资没有实际意义。他们认为，我们上了月球又怎么样？其实航天工业对民用工业的影响是巨大的，且不说卫星在通讯、气象和成像方面的贡献，还有许多小的产品也是航天工业发展的副产品。现在我就用美国航天局 (NASA) 的需要和随之而来的工业产品为例说明发展航天事业的好处。 1. 感烟探测器 ( Smoke Detector )：在美国，法律已经规定在个人住宅里全部必须安装感烟探测器。这项技术最早是为了NASA的第一个天空实验室 ( Skylab )研制的。这项技术已经挽救了世界上无数的生命。 2. 记忆床垫 ( Temper Foam )：这种床垫是30年前NASA艾姆斯研究中心为改善人们在上时间乘坐飞机时座椅的舒适程度和在发生冲撞时减缓撞击而研制的。现在，这个技术已经被广泛应用到不同地方：床垫、枕头、鞋垫等。 3. 无绳工具 (Cordless Tool)：你用过无绳的电钻或无绳的吸尘器吗？这项技术要感谢NASA的阿波罗计划呢。宇航员在月球表面上需要往下钻3米深以便得到所需要的样品。他们使用的电钻必须足够地小，足够地轻，还必须方便。为此，NASA让一家公司设计出这样一个电钻来。这就是现在闻名美国的 Black and Decker公司。 4. 鹰牌绝缘垫 ( Eagle Shield )：鹰盾减少热传到，从而在冬天减少热气和在夏天减少冷气从房屋里流失。这项技术最早是为NASA的阿波罗计划( Apollo program )研制的。 5. 冻干食物 ( Freeze-dried food )：在计划长时间旅行的阿波罗任务中，NASA进行了大量的太空食物的研究。其中一个技术就是冻干食物 (Freeze Dried Food)。 Action Products International 公司把这项技术商品化，于是有了包括第一个冻干冰淇淋在内的休闲食品。这种食品保持98%的营养，但只有原来重量的20%。 6. 牙齿整形牙箍 (Transcend Brackets)：NASA和一家叫作 Ceradyne 的公司做了一个项目，跟踪热导导弹。在这个项目中，他们找到了一种叫做ǒ半透明的多晶氧化铝ō (translucent polycrystalline alumina/TPA) 的材料。后来Ceradyne把这种材料介绍给了 Unitek Corporation 公司，建议他们用这种材料做牙齿矫正材料。这一技术给牙齿矫正带来了革命性的突破。这种材料在人体温度下就活跃起来，可以逐渐地把牙齿向预定的方向推动。 7. 改进了的自行车手的头盔 (A Better Bike Helmet)：旧式头盔不仅样式陈旧，而且沉又热。所以厂家 Giro 请求NASA帮助。在NASA的帮助下，Giro设计出一款流线型的很轻的头盔。它既可以提供给骑车人以安全，又可以减少磨擦。头盔上有通气孔，可以冷却人的头，里面的形状与人的头型相吻合。1989年的法国公开赛的冠军 Greg LeMond 就戴著这个头盔。 8. 高尔夫球 (Wilson Ultra 500 Golf Ball)：1995年，威尔逊体育用品公司 (Wilson Sporting Goods Company) 推出了有五百个小坑的高尔夫球 (目前比较通用的是250到450个小坑)。这种高尔夫球在飞行距离和准确度上都取到了前所未有的记录。领导这个技术创新的是一位名字叫Robert T. "Bob" Thurman的前NASA工程师。他以前的研究工作是航天飞机外储箱。在此之前，这家公司生产的高尔夫球最多只有20个小坑。他们对小坑的形状、大小和分布进行了大量的分析和试验，最后制造出了近乎完美的威尔逊500高尔夫球产品。对高尔夫球上的小坑的动力学研究有疑问的读者可以阅读这篇文章：“ Golf Ball Dimples Drag ”。 9. 赛车的绝热保护材料 (Thermal Protection Materials used for Race Cars)：赛车的时速可以达到360公里/小时，座舱的温度可以达到60-70摄氏度 (140-160F)。这样的高温常常会给驾驶员造成伤害。NASA在航天飞机上使用的绝热保护材料使得驾驶舱的温度降低10摄氏度。NASA对赛车的贡献还有很多，可参见：“ Rockets to Racecars ”。这里举的仅仅是NASA技术转为民用的大量例子中的几个。我还可以写出很多来。美国五十年前的阿波罗计划中德许多技术至今仍然在不断转为民用。国际空间站上许多纯粹出于科学家的好奇的实验也在民间有了意想不到的应用。NASA每年有一本“ Spinoff ”，专门介绍的就是NASA的航天技术在民用上的应用。美国政府从法制上保证NASA技术的公开性，而NASA又从体制上保证NASA技术转为民用。有兴趣的读者可以参阅“ NASA Small Business Programs ”和“ NASA Small Business Innovation Research and Small Business Technology Transfer ”等网页。这几天，随着“天宫一号”的顺利升空，前北航国际贸易系主任王福重教授“祈祷天宫一号发射失败”的评论引发争论，爱国的网民们似乎一边倒地谴责他。我则认为，他有发表自己的意见的权利，而且他说的“以经济学的视角看，我希望在军工投入与民生福祉投入之间保持平衡”也不无道理。我觉得他的问题是没有拿出 (或者是没有来的及拿出) 有说服力的证据来。我相信中国航天很多成果已经转为民用了，只是这个渠道可能还不够透明，到底有多少？有多大比例？民众知道的太少了。

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NASA 的汉译

热度 1 huailu49 2011-9-25 07:37

这次，美国业已报废的“高层大气研究卫星”坠落地球，使得 NASA 再次成为人们关注的焦点。在众多外国机构名称中，NASA 的汉译也许是分歧最大的一个，华人世界有多个不同的简称版本，如航天局、太空署、宇航局、航宇局等。昨天笔者百度了一下，相关结果最多的是“美国宇航局”，，接下来是“美国太空署”，然后是“美国航天局”，相关结果最少的大概是“美国航宇局”。从字面上来看，NASA（National Aeronautics and Space Administration）可直译为“（美国）国家航空航天局”，因此，“美国航宇局”也许是最贴切的简称了。不过，从媒体曝光以及 NASA 多个下属机构的研究领域来看，“航天”的比重似乎更大些。

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笑脸星球在哪里？

热度 1 jiangxun 2011-8-22 07:55

作者：蒋迅 Source: http://www.youtube.com/watch?v=Zthvlxr9OXQ 这是我在NASA兰利研究中心发布的一个视频里看到的一个星球模型。猛地一看，很像一张笑脸。象是地球，又不象地球。到底是哪里呢？感谢网友进来观看。作为奖励，再给一张太阳的笑脸图。 Source: space.com 这张照片是由NASA的太阳动力学天文台 ( Solar Dynamics Observatory ) 上的11个相机于2011年7月26日同时拍摄，然后再人工合成的。

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从美式足球职业运动员到NASA宇航员

热度 6 jiangxun 2011-7-28 09:11

作者：蒋迅本文已发表在《太空探索》2013年第5期上。我曾经讲过一个“ 从校篮球队的板凳队员到NASA工程师 ”和“ 从小学数学教师到NASA火箭工程师 ”的故事。今天，我想再讲一个从职业美式足球运动员到NASA宇航员的故事。对于我来说，这三位NASA人的故事都很生动。他们的背后是NASA的一种文化。他的名字是利兰·D·梅尔文 ( Leland D. Melvin )。梅尔文从来没有想到过要当一名宇航员。虽然在他小的时候象其他美国人一样记得阿姆斯特朗登陆月球，但他没有觉得自己要走上那条路。甚至在他已经进入NASA工作之后他也没有想到过成为一名宇航员。可以说他走上这条路是他对自己兴趣的发现更新与一连串的机遇的结合。应该说，梅尔文在童年时没有一个明确的理想。他的父母是教师，他们希望他成为医生。但是他一直对学医没有感觉。在他上一年级的时候，母亲给他买了一套化学玩具。他非常喜欢这套玩具。从此表现出了对科学的兴趣。他甚至把家里的电话拆开看里面是如何工作的。令他父母惊讶的是，他居然还能把电话按原样装回去。1982年，梅尔文在高中的一次比赛中表现出色，碰巧被前来物色运动员的大学教练看到了。于是他得到了一笔美式足球的助学金，从而进入里士满大学 ( University of Richmond ) 。因为那套玩具，他选择了化学系。在四年的大学期间，真正可圈可点的都是他在球场上的成绩。他开始向职业球员的方向发展。他终于被“底特律雄师队”(Detroit Lions) 的教练看中，当上了一名职业队的外接员。不幸的是，训练中他的腿筋受伤，只能退出球队。第二年，他又被“达拉斯牛仔队”(Dallas Cowboys) 选中，但同样的不幸再次发生，他的职业球员生涯就这样过早地终止了。这个时候，他甚至还没有来得及在球场上显示自己的实力。那一年是1987年。他面临着许多退役运动员所必须面对的挑战：第二职业。在经历过这样的挫折后，一些人没有能够走出困境。但是，美国的教育体系和他自身的完美规划帮助他成功地实现了转折。梅尔文的父母都是老师。他们对他的影响很大。不管他做出什么选择，他们都支持他。他们教育的一个信念是：什么选择都可以，除了自我放弃。在大学里，他没有因为训练而放弃学习。在去“底特律雄师队”之前他获得了化学学士学位。即使是在专业队训练期间，他也一直没有放弃他对科学的追求。在他被“达拉斯牛仔队”选上之后，他必须等一年后才能开始比赛。他申请了一份传递员的工作，这样可以挣点钱。有一次，他在搬东西的时候碰巧遇到了他以前大学老师的丈夫。那人建议他去找佛吉尼亚大学材料科学系的Glenn Stoner。梅尔文不明白为什么，那人说到，“就照我说的做吧。”梅尔文听从了。梅尔文从Stoner那里得到了一份助研的工作。一开始他还仅仅是觉得这份工作的工资高一点。但到第二个学期时，他决定在这里上学，尽管这时候他知道他不久将到达拉斯去加入“达拉斯牛仔队”。在达拉斯，他白天训练，晚上跟电视学习材料科学系的课程。当然这样做对他说来不是一件容易的事情。但是当他不得不从“达拉斯牛仔队”退出时，他庆幸自己这样做了，因为他得以轻松地重新回到学校，在佛吉尼亚大学材料科学系攻读研究生课程。1991年，他获得了硕士学位。他回忆自己的这段经历时说，“今天的孩子们都想成为麦可·乔丹。这没有什么错误。但是，我问他们，如果你在比赛中受伤了，你怎么办？或者，如果你不能再追求你的目标时，你该怎么办？” 梅尔文在NASA的机遇是在他攻读硕士学位的第三年，1989年。他参加了一次就业恳谈会。在恳谈会快结束的时候，他碰巧路过NASA的桌子。NASA的工作人员把他叫住。“你叫什么名字？”那人问他。原来，他的学院院长已经告诉人家注意一个叫梅尔文的学生。就这样，他在一周后成为了NASA的一名工程师。而在此之前，他从来没有想到过在NASA工作。梅尔文在NASA的第一个工作是在兰利研究中心的“无损评价科学科”(Nondestructive Evaluation Sciences Branch)，他的工作包括利用光纤传感器测量应变，温度和化学复合材料和金属结构的破坏。1994年，他被任命为一个运载器健康观测团队的负责人，参与跟马丁公司合作的 X-33试验机项目。1996年，梅尔文与他人合作设计督建了生产光纤传感器的光学无损检测设施。即使到这个时候，梅尔文也没有想到自己会成为一名宇航员。甚至当他的一位同事给了他一张宇航员申请表的时候，他也是把那张表格仍进了垃圾箱。结果那位同事的申请成功了。这激起了他的竞争欲望。“他能我也能”，就这样他也递交了一份申请。1998年，他真的成为了一名宇航员。2008年和2009年他搭乘航天飞机执行了STS-122和STS-129任务，成为第13名进入太空的美国非裔宇航员。 2011年10月12日，NASA局长博尔登宣布任命梅尔文为NASA负责教育的副局长。他经常到美国各地去宣传NASA，宣传航天事业，引导美国学童对科学的兴趣，用自己的亲身体验来教育下一代如何成长。他的教育对象不只是儿童，也包括成人。“有多少人真的不知道NASA确实是一个巨大的投资，”他说，“基本上，他们的每一美元投入都得到十八美元的回报。我认为，每一纳税美元中的一美分的七分之一拨款到了NASA ── 用这笔钱，人们得到了宇航员队伍，航天飞机，空间站，行星探索，等等…这真是一个令人难以置信的交易。”他在这里说的NASA联邦预算与我在“ 航天飞机倒计时 ”一文有些出入。我在那篇文章说的是0.45美分。不管是哪一个，都不影响他的结论：这是一笔令人难以置信的交易。梅尔文在业余时间里喜欢摄影。在他的个人网站里有许多他的作品。除了摄影外，他的兴趣还包括钢琴、阅读、音乐、骑车、网球和滑雪。他还在电视剧中扮演过角色。梅尔文告诉人们，每个人都可以做到自己想要做的事情，但必须有一个清醒的意识。注：最近看到报导，一些国内的运动员在退役后不能顺利转行，甚至到了穷困潦倒的地步。特写本文，希望他的经验对体育界和教育界的人士们有所借鉴。让我再重复一遍梅尔文的话：“ 今天的孩子们都想成为麦可·乔丹。这没有什么错误。但是，我问他们，如果你在比赛中受伤了，你怎么办？或者，如果你不能再追求你的目标时，你该怎么办？ ”。笔者觉得，这正是许多运动员必须面临的问题。等国家吗？还是自己留好第二出路。而多数的中国小运动员们似乎连想都没有想过这个问题。有些人到退役时才发现自己除了一个特殊的技能之外什么都不会。虽然说代表中国大学生参加了比赛，其实一天大学都没有上过。在美国，儿童参加体育训练都是业余的，他们必须上全日制学校，只有课后才能进行体育训练。有许多比较中美体育的文章，只要在 Google 上输入“比较中美体育”就可以找到。笔者在美国的华人朋友无一例外地自费把孩子送到体校 (俱乐部) 去，这类体校包括体操、游泳、滑冰、篮球、排球、足球、网球、乒乓球、田径、武术等。在硅谷，比较成功的体校有王晓红和林丽的两所游泳学校。很多人把孩子送去并不都是为了让孩子将来搞体育或者靠一技之长上大学，而是希望孩子将来能自娱自乐；还有的是出于父母本身的兴趣。在美国大学里，所有的运动员学生都必须全日制上学，必须拥有合格的考试成绩，而且教练员不得有任何通融任课教师的行为。否则学生将失去奖学金和代表学校参加比赛的资格。我记得自己在美国大学教书的时候就曾经收到过教练的来信，说自己的学生在我的课上，他们必须考试及格才能继续留在校队里，所以希望我能告知这些学生是否有考不及格的危险；如果是的话，学生必须暂停训练，集中精力去考试。这些教练丝毫没有要求通融的意思。在笔者朋友中，最成功的例子有白浪和肖寒。白浪的父亲白帆本身原来就是一位运动员，业余时间到他女儿的学校当教练，女儿就是这样开始练篮球后来转为排球的。肖寒的父亲肖巍喜欢打乒乒球，就在自家的地下室里带着儿子打球，等到孩子的技术超过了自己之后就送到了俱乐部里，正巧碰上了原国家队的队员程英华。这些孩子都有一个共同点：他们从来没有放松学习。事实上，白浪和肖寒的学习都非常出色，丝毫没有因为打球而受到影响。个人认为，这样的运动员才是国家真正需要的。这是笔者【NASA人的故事】系列中的一篇。请到这里继续阅读参考文献：【NASA】Leland Melvin: Astronaut by Chemistry 【NASA】Happy Summer Solstice 【NASA】Leland D. Melvin, Associate Administrator for Education 【YouTube】A Virtual Visit with Leland D. Melvin 【YouTube】Astronaut Leland Melvin interview Leland Melvin remembers the past as he looks forward NASA Astronaut - Leland Melvin Former Football Player Scores Big With Academic Plan Leland Melvin, R'86, shares his adventures aboard Space Shuttle Atlantis

个人分类: 航天人|8210 次阅读|29 个评论

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