
如何跨星球救治勇气号
科学家们发现,“勇气号”已经觉察到它的闪存有问题,当它无法解决这个问题时,它就“关机”大吉,然后再试着启动。在三天时间里,“勇气号”自我启动了60多次,但都没有成功。当“勇气号”觉察到某个致命缺点时,它就会让自己进入“安全模式”,这样,科学家们就会有更多的时间来诊断问题所在,找出解决办法。美国科学家表示:“这是一项目前世界上最先进的技术,俄罗斯人的探测器从未具备这个能力,所以他们发射的探测器发生故障后必死无疑。”
■“勇气号”距离地球49,000,000英里
谁会想到,“勇气号”也会捉弄人。自从成功登陆火星以来,它以其完美表现令世人折服,全世界因此掀起一股空前的火星热。然而,当美国宇航局的科学家于上周三向它发出指令,要求它向地球发送科学数据时,“勇气号”突然捣起蛋来———发送回来的是一堆“垃圾”。科学家们命令它休息,它像一个淘气的孩子一样,哭着喊着就是不上床!
科学家们说,“勇气号”彻底疯了!可火星上没有精神病医院,它根本无法“就近就医”,“诊治”的重任只能由地球上的科学家来完成,问题是,“勇气号”在49,000,000英里以外的火星上,相隔如此遥远,科学家如何诊治“勇气号”呢?
■人们有机会看到万里之外诊治“勇气号”的神奇之术
美国宇航局的科学家比任何人都清楚形势的严峻。这次火星探索任务的经理费罗兹·纳迪里在向媒体通报这一消息时,脸上难掩沮丧,你可以从他说的“上帝,不要抛弃我们”这句话中猜出他当时是一种怎样的心情。
然而,这突如其来的变故,对肩负探索太空的科学家们来说同样是一次难得的机遇,也只有在这样的情况出现后,人们才能一窥科学家万里之外诊治“勇气号”的神奇之术。他们通过自己的创造力和想象力,再加上眼前的键盘,就可以将一个个科学灾难分割成无数的“1”和“0”,将大病分成小病,让小病变成无病。
■无人飞船太空探索的经验和教训为科学家建立起足够的信心
在太空探索方面,美国和前苏联之间的竞争一度达到白热化。在一些美国科学家眼里,前苏联以及后来的俄罗斯的太空技术太过粗糙,“和平号”空间站是人类探索太空的一个里程碑,但美国科学家挖苦说,这个庞然大物是用纸糊起来的。但不管美国科学家如何评论,苏俄在载人航天方面的领袖地位却是不容置疑的。
其实,美国科学家也有足够的理由为自己骄傲。“勇气号”成功登陆火星后突然病倒,美国科学家于是施展遥控诊治之术,有信心在未来的两到三周时间里让它康复。美国科学家的这份信心是在吸取了许多次无人飞船太空探索任务的经验和教训的基础上建立起来的。在这些探索任务中,他们遇到了许许多多难题,从摄像机遭干扰,到天线突然折断,无所不包。如果没有这些积累,救治今天的“勇气号”这样的“重病”,简直不可想象。
■这是一次关于想象力的练习
那么,地球和火星相距如此遥远,科学家如何给“勇气号”把脉并成功排除故障呢?美国宇航局前任务控制小组成员,目前担任航天评论员的詹姆士·奥比格表示,在发射太空探测器的问题上,各国科学家有一个共识,那就是探测器必须具有顽强的生命力,一是最大限度地防止故障的发生,二是发生故障后便于科学家们将自己的聪明才智向数百万公里以外的地方投射,最终排除故障。
“勇气号”于1月4日在火星成功登陆后,驶下登陆器,拍下了古塞夫坑的珍贵照片;在被怀疑曾经有过水的火星地表取样。这些任务的顺利完成,证明了它的撞击打性和易维护性是无可挑剔的,其表现甚至超过了科学家的预期。上周六,其孪生兄弟“机遇号”又在火星的另一面成功着陆,并将在一周后驶下登陆器,开始火星漫步。但一周前,正当全世界密切关注着“勇气号”在火星上的一举一动之时,它突然与地面失去了联系,瘫在了火星上。
但美国宇航局的科学家们并没有因此而灰心丧气,他们将从数千英里之遥的地方收集到的零碎信息收集、拼凑起来,制定了维修计划。首先,科学家们根据手中掌握的信息对“勇气号”的故障作出诊断,然后制定出他们所能想出的所有可能的方案。喷气推进实验室的工程师朱列·唐森德表示:“这是一次关于想象力的练习,你必须从你所看到的信号,想象出所有可能的原因。”
为了解开“勇气号”的故障谜团,科学家们在“沙盘”面前一研究就是几个小时。沙盘上放有火星登陆器的复制品,科学家们时而推一推它,时而拍一拍它,看看会出现什么情况,从而想象出火星上的“勇气号”究竟怎么了。
■目标被锁定在“勇气号”在睡眠时用来存储数据的闪存上
外行人也许会从登陆器复制品的一个变形动作来判断“勇气号”的故障所在,而科学家真正关注的则是他们在向登陆器发出一个指令后,电视屏幕上出现的那一连串代码。通过程序语言,登陆器的每一个动作都变成了符号,科学家们对这些符号逐个进行核对,最后,他们将目标锁定在“勇气号”在睡眠时用来存储数据的闪存上!
科学家们发现,“勇气号”已经觉察到它的闪存有问题,当它无法解决这个问题时,它就“关机”大吉,然后再试着启动。在三天时间里,“勇气号”自我启动了60多次!但都没有成功。
当“勇气号”觉察到某个致命缺点时,它就会让自己进入“安全模式”,这样,科学家们就会有更多的时间来诊断问题所在,找出解决办法。奥伯格表示:“这是一项目前世界上最先进的技术,俄罗斯人的探测器从未具备这个能力,所以他们发射的探测器发生故障后必死无疑。”
当然,太空探索是一项复杂的工程,整个过程不可能一帆风顺。例如,“航行者2号”探测器摄像机的一部分突然破裂,这意味着它无法正确地转动,科学家们于是训练它转动得更加柔和一些。“伽利略号”探测器的大天线是设计用来传送科学数据的,但它一直没有展开过。科学家就重新发出指令,让它自身携带的记录仪将照片存储起来,最后通过一部较小的天线传回地面。如果记录带的某一部分发生故障,科学家还能让照片绕过故障区,存到其他安全的部分。
■“勇气号”专门设计了“瘫痪模式”,即使不用闪存照样可以重新启动
“勇气号”的急救设备十分先进,科学家们专门设计了一个“瘫痪模式”,即使不用闪存,“勇气号”照样可以重新启动。如果在“瘫痪模式”下,“勇气号”的全部功能仍无法恢复,它就会在接到指令后进入睡眠状态,让科学家们有足够的时间找到并将问题隔离起来。
当然,用来指挥“勇气号”的程序繁多,在不激活它的情况下,把这些程序和代码全部检查一遍,准确地找到问题的源头,需要数周时间。如果问题出在软件上(科学家希望如此),科学家们最后就可以发送一套新代码,取代旧代码。如果“勇气号”的硬件出现问题,科学家可以向“勇气号”下达指令,不再使用出现问题的那些硬件。
不管问题是出在软件还是硬件上,纠错的过程对科学家们来说都是一个考验。虽然唐森德明白,她的任务是向美国人民奉献一次完美的火星登陆任务,但她同样珍惜探测器发生故障这样的机会,她说:“整个登陆过程完美无缺当然是一件很了不起的事情,但我们科学家同样喜欢遇到问题,找到问题,解决问题。找到探测器的故障所在,让它重新在火星上漫步,这同样是一件令人激动不已的事情。”