就鄒哲而言,一九七五年是影響他一生的關鍵年,當時他以優異的成績進入美國太空總署位於加州帕沙迪那的噴射推進實驗室。
目前擔任「星塵號」計畫副首席發言人的鄒哲回憶說,採集彗星塵埃雖然是他近十年專注的目標,其實早於一九八一年已經開始孕育。
直到一九九四年,「星塵號」計劃終於被太空總署接受,這也是鄒哲向計劃部門提出的第十三個太空探索計劃。「星塵號」太空梭後來在一九九九年升空,並於二零零四年穿越維爾德二號(Wild 2)彗星的邊緣,完成採集星塵樣本後返航。
鄒哲指出,「星塵計劃」之所以被接受,是因為不需要勞師動眾的把一艘太空船降落到外星球上,而只是進入彗星的外緣,在近距離吸納彗星飛行時「灑落」的塵埃和物質,在花費上節省得多。
其次是因為計劃本身具體可行。鄒哲透露,當他第一次向審查小組提出「稀密棉」(Areo-gel)的做法時,並不是順利「達陣」。
但是具有信心的他,不屈不撓的利用數年的時間埋首於實驗室做研究,當接近成熟時,又先把它放到美國太空梭及國際太空站上演練,最後在一九九四年向科學界證明成功的機率可以達到百分之九十。
難得的是,在星塵號計畫中,來自台灣的太空科學家鄒哲,不但全程參與計畫,也是唯一的華裔,並擔任副首席發言人的職位。與其他的太空計畫比起來,鄒哲表示,星塵號的成就的確非常的特殊。
解開46億年前太陽系及生物形成的奧秘,是每位太空科學家的終極夢想,鄒哲也不例外。
鄒哲自1981年開始投入「星塵計畫」籌畫,前後歷經13次提案,美國航太總署終於在1994年接受提案。1999年升空的「星塵號」,2004年接近「維 爾德二號」(Wild 2)彗星時,張開一個表面充滿氣凝膠(Aerogel)的八角形採集器,這個像一個特大號網球拍的捕手,開始採集彗星周邊和星際間的星塵微粒,並於 2006年完成任務返航,採集到樣本立即分送世界各地200位科學家化驗,用最精細、最先進的儀器分析研究。
由於彗星是太陽系46億年前形成的最好樣本,鄒哲主導的「星塵計畫」當年捕捉回彗星的塵埃不僅數量多,塵粒完整,最後化驗結果可能推翻太陽系誕生理論,為宇宙形成提出新解釋,因而引發科研界高度關注,更成為各國報章雜誌爭相報導的風雲大事。
慧星是太陽系形成時的殘留物質,可據以解開太陽、行星,甚至地球生命的奧秘,但如何捕捉太空中像子彈般高速運行的彗星星塵,還須保持其原初本質,是讓科學家想破頭的高難度挑戰。
鄒哲表示,他捕捉星塵的構想與靈感,是來自像果凍一般的「氣凝膠」,該材質以矽為主要成分,極輕、極軟,可充分吸收撞擊力,足以保護質量不到百萬分之一克的塵粒。
運用氣凝膠,鄒哲設計出一種有如網球拍的「矽氣溶膠網格」,這個「網球拍」是由99.8%空氣與0.2%矽組成的超輕物質,幾乎可在空中浮起來。
鄒哲解釋,這個採集器外觀雖像網球拍,但其實用「蒼蠅拍」來形容更貼切,因為它可像拍蒼蠅一樣黏住、保存彗星物質粒子,且不影響粒子本身特性。
為實現以「矽氣溶膠網格」捕捉彗星星塵返回地球的構想,鄒哲前後耗費25年,以長達四分之一世紀才於2006年逐夢成真,當時他曾有感而發,「這將開啟我們拓展彗星研究的第一步,或許未來在此基礎上,我們還會發起另一次『星塵』計畫」。
鄒哲的「星塵計畫」再起,就是前往土星的衛星二採集噴泉物質。他指出,土衛二是地球以外第二個具備生命存在三要素的星球,它攝氏零下273度的表面下存在液態水,且表面下有熱源及碳化合物,因此激發他再度籌畫前往土衛二的新太空計畫,將採集土衛二表面劇烈噴發的大量物質。
這項新計畫將於2014年向美國航太總署提案,總經費約需5億元,計畫執行時間約為「星塵計畫」三倍,打造太空船需時四年,太空往返飛行時間為13.5年。
鄒哲對未來計畫充滿信心,他所提的土衛二太空探索計畫,是無人太空飛行計畫,飛航需時不到14年,若是採太空人登空飛航,時間至少要20至30年,無論安全性、時間及成本效益,都無法與他的構想及提案相比,他的新計畫乃奠基於「星塵計畫」的成功經驗上。
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