【探索18-2】太空探秘的那些人事物

電影《星際效應》劇照

講師|中央研究院地球科學研究所特聘研究員 趙丰 
彙整撰文|呂方雯

英國作家王爾德曾道:「我們都生活在溝渠之中,但有些人仍仰望繁星。(We are all in the gutter, but some of us are looking at the stars.) 」無論是源自希臘神話的十二星座故事,抑或仰賴星辰判別吉凶的占卜術,人類對太空的綺麗想像從未停歇。然而,人類開始將探索的觸角伸至地球之外,拉開太空探秘的序幕,大概可以從冷戰時期美國與蘇聯的太空競賽說起。這期的探索講座「太空探秘故事的那些 W:What When Where Who Why hoW」,曾在美國國家航空暨太空總署(NASA)任職、現為中研院研究員的趙丰教授,便由美蘇對峙的這段歷史出發,回顧人類太空發展史的重要里程碑,並與聽眾分享他鑽研行星物理數十年的知識與親身經歷。

美國與蘇聯的冷戰始於第二次世界大戰後、西元 1947 年美國提出的杜魯門主義,旨在防止共產主義勢力擴張,直到 1991 年蘇聯解體後才宣告結束。而當時的台灣,在同一時期正被戒嚴與白色恐怖的氛圍壟罩,對於國際局勢較無心力關注,再加上冷戰結束至今已將邁入三十年。這樣的歷史背景下,要在腦海中描繪蘇聯當時的龐大勢力並不容易,但若從太空競賽的角度來看,或許便能略窺一二──太空探秘的前兩場賽事,皆由蘇聯拔得頭籌。1957 年 10 月 4 日,蘇聯成功發射了第一顆人造衛星,並能在環繞地球時發出訊號聲響。儘管當時的裝置在現代看來相當陽春,僅由數根天線與錄音機組成,蘇聯的勝利卻已成功拉響美國的警鐘,並促使其於 1958 年通過《美國國家航空暨太空法案》、並建立專職非軍事太空發展的 NASA。

在NASA建立初期,美國依然在與蘇聯的第二場太空競賽中敗北──蘇聯太空人尤里‧阿列克謝耶維奇‧加加林(Юрий Алексеевич Гагарин)於1961年​4月12成為首位進行太空飛行的太空人。若說發射太空衛星象徵著政體監控、探查的勢力的擴張,載人飛行的成功,或許實質的經濟效益並不大,卻能帶來士氣的提升與精神層面的榮耀感。美國對此的回應是,總統甘迺迪(John F. Kennedy)為此發表月球演說(Moon Speech),宣示美國要在1970年前將太空人送上太空的決心,也大幅提升美國民眾的士氣。第三場戰事的結果相信大家並不陌生,1969年美國成功將兩位太空人送上月球,更有了阿姆斯壯那句耳熟能詳的「這是我個人的一小步,人類的一大步!(That's one small step for a man, one giant leap for mankind.)」

美蘇多年太空競賽累積的緊繃,也在美國登月計畫成功後漸趨和緩,並於1972年雙方簽署協議時畫上句點。然而,人類往太空邁開的腳步並未因此停歇,由NASA主導的太空梭(Space Shuttle)計畫於1981年展開,持續了三十年,直至2011年才宣告落幕。

也許,在電影《地心引力》(Gravity)、星際效應(Interstellar)、關鍵少數(Hidden Figures)的塑造下,英勇的太空人和驚險刺激的探查任務成了多數人對NASA的想像來源,但若從科學家的角度來看,載人的太空飛行不但有其危險性,象徵意義更遠大於其所帶來的科學貢獻。為什麼會這樣說呢?若看兩者的花費,太空梭計畫斥資兩千億美金,但NASA最重大的科學發現之一──重力波的預算則約數十億,僅約前者的百分之一。太空探索花費巨大,科學家時常僅能從眾多選項中精選最有潛力的數項投入,而載人飛行更因對失誤率的極高要求而所費不貲,也讓趙丰教授由科學的角度出發,感嘆因此壓縮了其他太空探查進行的資源。面對這個議題,趙丰教授也提到:「我們可以從中看到,科學不是唯一的目標,儘管科學意義不大但在軍事、教育、經濟、政治,絕對在人們心中比其他科學成就來得明顯。」

繼月球之後,太陽系周圍的其他星球也成為人類探索的下一階段目標。NASA 航海家計畫(Voyage Program)於1977年發射航海家一號(Voyage 1 )與航海家二號(Voyage 2)兩顆無人探測衛星。在科學家的精密計算下,這兩顆衛星巧妙利用與其他行星的邂逅進行重力加速,成功進行一連串對木星、土星、天王星、海王星等行星的探查,並繼續往太陽系外飛離,也讓航海家一號也成了目前距離地球最遠的人造飛行物。飛得越遠,解開了更多謎團,卻也帶來更多未知。而在接下來的探索講座中,便將細細敘說這趟太陽系探險路上的風景與挑戰。

 

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本文整理自:106/10/28由趙丰老師在臺大思亮館國際會議廳所主講之「太空探秘故事的那些 W:What, When, Where, Who, Why, hoW」演講內容。

 

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