DDS056-「彗星探測任務（I）」

今年十月不是一個平靜的月份。首先在台灣，海洋科學中心（Taiwan Ocean Research Institute；TORI）的最新型多功能研究船「海研五號」，不幸於十日晚間八時三十分，在澎湖外海四海里處，觸礁瞬間沉沒，釀成二死多人受輕重傷的意外悲劇。二十八日，在美國維吉尼亞州的火箭發射場，一艘由美國私人「軌道科學公司（Orbital Science）」負責設計建造的「安塔瑞斯（Antares）」號運載火箭，於升空六秒後於美國東岸標準時間晩間六時二十二分爆炸墜毀，幸無人員傷亡（見下圖；credit：NASA）。緊接著，十月三十一日，在美國加州東北方上空一萬五千公尺處，美國「維京銀河（Virgin Galactic）」公司的商用「宇宙飛船二號（SpaceShip Two）」，在脫離其載機「白色騎士二號（WhiteKnight Two）」後爆炸墜毀，造成一死一重傷，載機則倖免於難，隨後安全降落地面。

這些接二連三的國內外惡耗說明的是：「任何探測工作都是有風險的，海洋或太空的探測尤甚。」但是，整體人類科學知識之所以能不斷推進，靠的就是這些先賢志士們的犧牲和奉獻才能有以致之，做為從事這類工作的我們，此時此刻，不但不應退縮，更應積極面對，意外的發生固然是一種「挫敗（setback）」，但絶不是「失敗（failure）」，愛因斯坦説的好：「只有那些不願去嚐試的人，才不曾失敗過。」歷史一再告訴我們：「成功永遠是屬於那些有信心、有勇氣的人」，科學的探討自不例外。此時此刻，讓我們共同拾起信心，鼔足勇氣，同心協力，以我們的志業為榮，再創新猶。

揮别十月，進入十一月。直到上周三（十一月十二日），總算捎來全球矚目、令人振奮的好消息，那就是由「歐洲太空總署（European Space Agency；ESA）」主導的「Rosetta 彗星任務」（Rosetta's comet mission）」，圓滿完成登陸彗星的壯舉，為人類太空探測史創下了新的里程碑。下圖（上）（credit：ESA）即是「Philae」探測器於格林威治標準時間 2014 年 11 月 12 日下午 4 時 03  分安全降落，登陸在彗星表面上的景象，而下圖（下）（credit：ESA）則是此次任務的最佳組合寫照，其中左上方為 Rosetta 衛星，其大小如同一輛汽車，兩側各有一長 14 公尺的太陽能板、右下方為一大小僅有 4 公里長的「67P/Churyumov-Gerasimenko」彗星（簡稱67P/C-G）、中間則為大小有如一台洗衣機般，重約 100 公斤的「Philae」登陸探測器，圖片描繪的景象是，「Philae」登陸小艇，脫離母船「Rosetta」衛星後，緩緩（共耗時 7 小時）朝向「67P/C-G」彗星降落中。

總計此次探測任務共耗資 14 億歐元，自2004 年 3 月 2 日衛星發射升空迄今，歷經了整整 10 年 8 個月的時間，在太陽系中繞行了逾 60 億公里，其間曾多次藉助飛越地球、火星和小行星帶軌道時的「引力挹注（Gravity assist）」效應，才得以如此長途跋涉，抵達該彗星所在之位置〔註：有關此「引力挹注」的原理，可參考前文 DDS032-「引力挹注」的說明〕。此外，為確保其有足夠的電能，以進行接下來各項任務的執行，其間也歷經了近三年（自2011 年 6 月 8 日至 2014 年 1 月 20 日）的休眠狀態，於今年年初才復甦過來。下圖（credit：ESA）即是 Rosetta 衛星，過去 10年在太陽系間所飛越的完整旅程圖，圖中的淡藍色粗線，為 Rosetta 衛星的飛行路徑，而深藍色細線則為「67P/C-G」彗星繞行太陽的軌道，直到今年 8 月 6 日，兩者才相會整合。

俗話說，外行看熱鬧，內行看門道。這次任務的圓滿成功，你説是創舉也罷，是完成一項令人窒息的不可能任務也罷，你不得不佩服太空探測科技的突飛猛進，以及科學家們的意志力、決斷力和團隊精神。首先，我們知道，除了高風險外，所有太空探測任務都是高難度的。就其「難度（difficulty）」而言，可概分為三個等級：（1）若只是發射衛星，「飛越（flyby）」一個探測標的物（如月球、火星等不同天體），進行遠距拍攝或分析，僅屬「困難（difficult）」等級；（2）若要讓衛星準確切切入該標的物的軌道運行，甚至進行登陸探測，則屬「非常困難（very difficult）」等級（因為，若稍有差錯，要不就被彈脫消逝於天穹中或是直接墜毀）；（3）但要能登陸在一體積小而又高速旋轉移動的標的物上，則屬於「不可思議的困難（ridiculously difficult）」。

顯而易見，此次「Rosetta 彗星登陸任務」的困難度，當屬於最後一類，因為過去我們熟知的太空探測載具，都是降落在個體碩大的天體上（如月球或火星），從來沒有如此次「Philae」必須精準的降落在一大小僅有 4 公里長，且以每小時  64,000 公里移動（也同時旋轉）的彗星上，也就是因為這種高難度，它才被視為人類太空探測史上，迄今最為傲人的成就。有關此次探測任務中，「Philae」小艇脫離「Rosetta」衛星後，著陸於「67P/C-G」彗星表面的完整模擬過程，讀者務請㸃入以下網站（https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=W8bVOGN9jSg）觀賞。（待續）