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消失13年后“死而复生”,它的回家信号终于到达地球

2018-02-22 科研圈

2016年出现在加拿大的极光  来源:The Atlantic


翻译  刘晓娟

审校  LYW 张梦茜

编辑  魏潇


一封邮件让里克·伯利(Rick Burley)不敢相信自己的眼睛。它来自斯科特·蒂利(Scott Tilley),一位加拿大不列颠哥伦比亚的天文爱好者,他最近一直在天空中搜索来自祖玛卫星(Zuma satellite)的信号。祖玛卫星属于绝密的政府任务,许多人认为它的发射在上个月进入轨道后就失败了。蒂利的无线电设备检测到一个新的信号,但并不是来自祖玛。他认为这个信号来源于美国国家航空局(NASA)一艘失踪已久的航天器:它在 13 年前莫名消失,从此杳无音信。


伯利参与了那艘航天器的研发。它被称作磁层顶-极光全球检测成像系统,或者 IMAGE(Image for Magnetopause-to-Aurora Global Exploration)。NASA 于 2000 年 3 月发射了这艘航空器,用以研究地球磁层或磁气圈。这个圈层充满了被地球磁场捕获的带电粒子,并长期受到太阳风冲击。NASA 马歇尔航天中心科学技术办公室的首席科学家吉姆·斯潘(Jim Spann)说:“正如它的名字所示,IMAGE 的任务是将地球磁层和近地表环境进行成像,以从未尝试过的方式。”


IMAGE 采用精准的测量手段,呈现出了很多胜景,比如太阳粒子撞击到磁层,并产生在夜空中舞动的极光的过程。也正是依靠 IMAGE , 科学家们首次“看见”了整个地球的不可见力场。


它的表现一直很好,直到 2005 年 12 月,IMAGE 突然停止了与地面接收站的对话。NASA 试图与其恢复联系,但都徒劳无功。磁层最佳摄影师就此“落幕”。


时间切换到 2018 年。很快,曾经在 IMAGE 团队工作过的许多人都陆续收到了这个令人震惊的消息。伯利正在为确认这个信号的来源是否为 IMAGE 而努力。几小时后,他邮件中匆匆写下“今日事务状况:我总算是把早上看邮件时喷在笔记本电脑上的咖啡尽力擦干净了。”


伯利和其他来自 IMAGE 团队的工作人员开始对多年前的关于飞船运行的文件资料进行搜寻。他们以前使用的软件已过时,他们需要立马将它改成现代版。“一位同事说他正在清理旧电脑,看看是否有密码可以打开,”等离子体物理学家史蒂芬·福泽里尔(Stephen Fuselier)说。他曾在 IMAGE 团队担任其成像设备的联合调查员,目前是德克萨斯州西南研究所(Southwest Research Institute)的执行主任。与此同时,其他的天文学家一听说 IMAGE 死而复生的消息,都自愿将射电望远镜对准了蒂利记录下来的方向。


他们在几天之内得到了证实。2018 年 1 月 30 日,周二——距航天器失踪 4000 多天之后——约翰斯霍普金斯大学应用物理实验室在马里兰州检测到与 IMAGE 工作时相同的信号频率。当他们对接收到的数据进行分析时,发现了嵌入其中的独一无二的标识号,就像汽车车牌一样。


ID 匹配成功。IMAGE 回来了。


周五,伯利和团队已经分析了足够多的数据,确定 IMAGE 确实已经重新开始正常工作。伯利说:“到目前为止,IMAGE 似乎是按照设计在运行。”


目前,团队仍处于静观状态。不久之后,他们将尝试给 IMAGE 发送指令。


IMAGE 的再现让昔日的团队振奋不已。自其被宣告“死亡”以来,整个团队成员已经转移到不同的部门、不同的工作岗位,接受新的任务。IMAGE 背后的工作隐藏在他们记忆的边缘,被深深铭记但很少提起。斯潘说,天文观测中接收第一批数据或者被称为“破晓”(first light)的过程,在某种程度上就像自己的孩子出生一样。他说:“这么多年来,你一直努力工作,建造这个仪器,确保它的设计是正确的,在太空中运行良好。”


“所以当你第一次获得数据的时候…你会想,现在,你将享受这个新仪器的活力,希望它能提供你梦想的所有数据。”


IMAGE 是如此成功,于是 NASA 在 2002 年同意将其任务时长延长 2 年。当航天器停止通信时,“很多人都表示难以置信,” IMAGE 项目科学家托姆·摩尔(Thom Moore)说。“它就突然蒸发消失了。”


大约在 IMAGE 失联后一年,NASA 发布了该任务的“尸检报告”。绕地球飞行的航天器无时无刻不被宇宙射线轰炸。调查人员认定,IMAGE 的关键硬件多半是被宇宙射线不幸直接击中,从而导致整个航天器陷入沉默。


2007 年,IMAGE 团队曾有过一线希望,看到他们钟爱的航空器恢复运行。理论上,那年的一场日食有机会唤醒 IMAGE,因为早先制造时它就被设计成在太阳能电池耗干之后重启电脑系统。莱斯大学宇宙等离子物理学家帕缇莎·莉芙(Patricia Reiff),另一个 IMAGE 曾经的联合调查员,说这个过程就和我们平时对出 bug 的电脑进行关机处理一样。“这个时候,最容易尝试的办法就是拔掉插头再插回去,祈祷它能起作用。”他们希望在地球的阴影下待一会儿,IMAGE 就能重获生机。


然而,从黑暗中驶出的 IMAGE 一如既往地沉默。它的任务终于被正式宣布终结。“但你必须承认,我们做了很多了不起的事,”吉姆·格林(Jim Green)回忆说。他曾是 IMAGE 项目的副手,现在主管 NASA 的天体科学分部。“你只能收拾好心情,继续生活。”


没人知道为什么 IMAGE 重新醒来。NASA 说分析显示航天器似乎在 2004 年 11 月就已经被部分重启了。最新的数据表明它的电力是满格。


大家都希望 IMAGE 能进行新的观测。多年的宇宙辐射有可能已经损坏了一些航天器的设备。毕竟它们不是为了十几年暴露在极端环境下而造的。但即使 IMAGE 的工具还能用,NASA 总部也必须决定他们是否想从已经很紧张的经费里面匀出来一部分给这个突然出现的新计划。运营一个航天器——哪怕是个僵尸版本,也需要一大笔钱。


就算有了经费,也不能保证 IMAGE 的状态会保持在线。伯利说:“如果现在恢复运行,我们仍可能被那个使 IMAGE 消失 13 年的异常击败。”


至少,昔日的老伙伴们重又聚到了一起。他们在群组邮件里交换新闻,毫不吝啬感叹号的使用。虽然很兴奋,这些研究人员们并没有把期望值升的太高。IMAGE 或许向地球发出了讯号,但它的前途依旧未卜,当年 IMAGE 的项目负责人、现任西南研究机构主任吉姆·伯奇说。蒂利第一个发邮件告知 IMAGE 复活这个重大新闻的科学家,就是他。


“我很久以前就学到了,个人的希望无法改变命运,” 伯奇说。“到最后,它想怎样就怎样,不是吗?


原文链接

https://www.theatlantic.com/science/archive/2018/02/hello-its-me/552293/


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