火星沒有GPS、氣溫零下80度怎麼開車?NASA毅力號台灣駕駛嚴正一次揭密

2021.02.23 by
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火星沒有GPS、氣溫零下80度怎麼開車?NASA毅力號台灣駕駛嚴正一次揭密
擷取自國家地理頻道
美國「毅力號」探測車登陸火星,背後是由來自台灣的工程師嚴正操控執行,他大方解密「在火星上開車」的工作流程,也笑談遇到外星生物時該如何處置。

「毅力號」(Perseverance)去年從地球發射,經過一趟7個月、4.8億公里旅程,昨天登上火星。接下來這輛尖端科技的探測車怎麼走,全交給洛杉磯郊區的國家航空暨太空總署(NASA)噴射推進實驗室(JPL)控制中心。

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4次參與火星探測計畫!按照火星時間打卡上班

在台灣成長、留學美國,今年61歲的嚴正在JPL服務超過20年,自2003年開始,參與4次NASA火星探測計畫。他領導的「機器人介面與視覺化小組」(Robot Interfaces and Visualization)負責操控車子。

未來3個月,每天當火星進入黑夜,我們控制中心就開始上班,編排程式指令。一到火星的早晨,我們就把寫好的程式傳過去,讓車子開始工作。 」嚴正在受訪時談到「在地球過火星時間」的特殊輪班制。

火星進入夜晚,溫度降到攝氏零下80度,這樣的極端環境下,探測車的馬達與各項儀器,須花費更多時間與能量去熱機運轉,因此經過計算,探測車只在白天執行任務。

開動火星上這輛1000公斤重的車子,不像操縱一般遙控汽車。從地球到火星,坐太空船要花203天,訊號來回要半小時;並非地球這裡按個按鈕,它就同步往前跑,而是必須事先安排工作,交給車上先進裝置執行。

NASA於19日發布火星探測車「毅力號」藉由電纜緩緩降落火星表面的畫面。
截圖自Twitter

若遇到外星生物,先拍照再說!

「火星上沒有GPS(全球定位系統)。」嚴正與團隊設計的軟體,運用3D視覺化、虛擬實境(VR)、擴增實境(AR)、人工智慧(AI)等科技,在地面建構火星的現場實況,操控人員利用火星進入黑夜的10個小時,為車子安排下一步。

地球自轉一週為24小時,火星一天為24小時又40分鐘。昨天毅力號降落火星時,為火星下午4時、洛杉磯午間1時。隨著每天40分鐘的時差,嚴正與同仁上班時間一直往後推,「今天下午2時上班,下星期變成晚上10時上班」。

NASA

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毅力號本次任務,在於蒐集生物曾經存在火星的證據。記者提問萬一火星車遇到了外星生物,NASA操作準則有規定嗎?對於這個假設性問題,嚴正笑說:「趕快拍照。」NASA守則沒有這項規定,但要是發生了,可是改變人類世界觀、宗教觀的天大事件。

不過嚴正表示,操作守則裡有明確規定,太空船與火星探測車必須確保不能將地球上任何有機體帶上火星,避免發生「在火星上發現地球生命體」的烏龍事件,影響探測結果。

至於人類還要多久才能踏上火星呢?嚴正回答, 現在出生的嬰兒有生之年應該可以看到人類登陸火星 。他推論,現今科技已經有能力將人送上火星,但需花費龐大金錢,一趟約為毅力號27億美元的幾百倍,才能讓人類在火星的極端環境下存活。

鼓勵有太空夢的年輕人「把握生命中的衝動」

嚴正從2003年開始,參與4次火星探測,從一開始發現火星曾經有水、找到生命可能生存的環境,到現在挖掘生命存在的證據,準備送回地球。他表示,每一步都是過去幾十年來無數人一起努力所累積的成果。

任職於NASA JPL控制中心的嚴正博士。
NASA

他鼓勵想投入航太科技的台灣年輕人,要有像「毅力號」名稱一樣不怕困難、不怕失敗的精神之外,更重要的是「 把握生命中的衝動 」。

嚴正以自身為例,他的衝動來自1997年,NASA第一次把旅居者號(Sojourner)探測車送上火星時,當時他在明尼蘇達大學任教,看著那一台小車子在火星上的畫面,他心想「這個太酷了,如果不去做這個,人生會有遺憾」。

登入火星的旅居者號(Sojourner)。
維基百科

嚴正將這份心情比喻為,如同學生時代看到喜歡的女生,頭破血流也要去追,「人生總有一些值得珍惜的衝動」。他原本專長是設計吉普車、坦克車的模擬系統,因對火星車的畫面深深著迷,1998年在義大利羅馬抓住機會,認識相關人員,引薦他進入NASA工作。

年幼失去雙親,在育幼院長大,嚴正努力考上建國中學、清華大學,之後留學美國,拿到愛荷華大學應用數學與機械博士。他說,一路走來,其實不覺辛苦,人生最重要的事反而是找到人生的方向,對他來說,就是那一次「現在不去試,以後會後悔」的衝動。

本文授權轉載自:中央社
責任編輯:文潔琳、錢玉紘

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