在這段摘錄中“創造之柱:詹姆斯韋伯望遠鏡如何解開宇宙的秘密」(Little,Brown Book Group,2024 年),作者理查德·帕內克 (Richard Panek) 講述了推出該書背後的令人瞠目結舌的故事。——以及它是如何在最後一欄差點摔倒的。
2011年11月,國會對韋伯的命運做出了裁決。是的,他們會繼續為其提供資金,但他們這樣做時會附帶一個警告,即不可侵犯的預算上限:
八十億美元,否則就會破產。
「如果他們要取消,那也沒關係,」麥克門澤爾在未來幾年告訴他的團隊。 “別擔心。根本不用聽。”
門澤爾必須定期出席審查委員會(他的哈伯望遠鏡長期同事和韋伯合作者彼得·斯托克曼曾將其比作歌舞伎劇院),以解釋為什麼該項目耗時如此之長或成本如此之高。他的回答與 20 世紀 90 年代末弗蘭克·馬丁首次向他展示洛克希德·馬丁天文台計劃時所說的差不多:
靠分析——對遮陽罩一側的衛星部分完成一個數學模型,然後對遮陽罩另一側的部分完成另一個數學模型,然後看看模型是否匹配——包含了更大的容量對於人為錯誤,比把整個套件和一堆東西放在一個幾層樓高的房間裡並搖晃它就好像沒有明天一樣(如果壓力測試失敗,就任務的未來而言可能就不存在了) 。
門澤爾告訴審查委員會,他需要的是「裕度」——不僅是誤差幅度的縮寫,而且是超出誤差幅度的誤差幅度的縮寫。 「正常規則在這裡不適用,」門澤爾喜歡說。 「這是處女地」——充滿可預見的挑戰,但對他的目的來說更重要的是,也存在著不可預見的威脅。韋伯團隊將他們無法想像的問題稱為「未知的未知」。
“您需要多少保證金?”一位或另一位專案經理會定期詢問門澤爾。
「盡我所能,」他回答。
預算超支、官僚主義瀆職、國會監督、審查委員會的清算、重新思考如何從頭開始測試太空望遠鏡的整個過程:韋伯都挺過來了。然而,直到 2010 年代,另一個因素繼續對預算和發佈時間表造成嚴重破壞——門澤爾稱之為「愚蠢的錯誤」。
其中一個錯誤是錯誤接線,導致原型機的一些電氣元件燒毀,例如推進劑的壓力感測器(該感測器或多或少是氣體壓力表)。我們可以在沒有壓力感測器的情況下飛行嗎?門澤爾的團隊必須就這個問題進行辯論。判決結果:不。所以他們必須更換它們。
另一個愚蠢的錯誤:使用不適當的溶劑損壞了天文台的推進閥。
還有一個:遮陽板上有七滴淚水。
另一個:對遮陽罩的振動測試,最終導致數十個螺栓鬆動並在測試室周圍彈跳。問題原來是螺栓的螺紋太少。 (幾個月後,團隊成員一直在設施的縫隙中打撈螺栓。)
部分原因是這些事故,發射日期從2018 年10 月推遲到2019 年6 月。也可能過於樂觀,事實上問責辦公室發布該分析一個月後,宣布進一步推遲到 2020 年春季。
2019年1月,國會批准進一步注資8億美元,使總支出達88億美元。隨附的報告是殘酷的。報告稱:“美國宇航局及其承包商對 JWST 的管理不善、完全缺乏仔細監督以及整體基礎工藝較差感到非常失望。” “美國宇航局及其商業合作夥伴似乎認為,國會對該項目和其他開發工作的資助是一種權利,不會因未能按計劃或在預算範圍內而受到影響。”國會再次威脅該項目的存在:“NASA 應該嚴格遵守這一上限,否則根據這項協議,JWST 將不得不尋求節省成本或取消任務。”
「忘記他們吧,」門澤爾告訴他的團隊。 “我不在乎他們說什麼。如果你發現問題,就說出來,如果我們必須推遲,我們就會推遲。”他將發射的最後準備工作比作折疊降落傘:“一個小錯誤,我們就完蛋了。”
隨後,新冠疫情爆發,工作進度放緩,促使我們在 2020 年 7 月宣布,該望遠鏡將不早於 2021 年 10 月 31 日發射。
兩年來,韋伯的組件一直在帕薩迪納郊外的美國太空總署噴射推進實驗室組裝。現在,望遠鏡開始從長灘出發,前往位於南美洲東北海岸、法屬圭亞那庫魯附近的歐洲太空發射場的發射台。地球的自轉有助於增加火箭發射的動量,而赤道處的自轉最大;庫魯距離其以北僅三百英里左右。但望遠鏡不能像貨輪上的另一件貨物一樣運輸。它需要一個特殊的溫度和濕度控制容器。 (貨物本身有相反的要求:它需要盡可能地非特殊、匿名,以防止海盜可能劫持這艘船並將價值 88 億美元的貨物扣為人質,無論這種可能性有多小。)
該天文台歷時16 天、5,800 英里,沿著墨西哥西海岸,穿過巴拿馬運河,沿著庫魯河上游到達帕里亞卡波港,進入法屬圭亞那發射場附近的處理設施,沒有發生任何事故——但是然後它遭受了震動。一根高張力夾帶折斷,震動了天文台。檢查未發現任何損壞,但 12 月底的發射又推遲了幾天。
在最後幾周里,甚至望遠鏡的名字也成為了一種幹擾,儘管是出於公共關係的目的。歷史人物詹姆斯·韋伯 (James Webb) 在 1940 年代末和 1950 年代初擔任國務院二號人物,然後在 1960 年代擔任美國宇航局局長,這與歷史學家所說的“薰衣草恐慌”同時發生——搜查並清除聯邦機構中的LGBTQ 員工(表面上是因為他們可能會受到勒索,從而構成安全風險)。調查沒有發現詹姆斯·韋伯參與其中的具體證據,但官僚主義和偏執之間的聯繫足夠密切,以至於一些天文學家決定犧牲語言上的便利性,此後將望遠鏡稱為“韋伯”,一個單音節的小口,而是僅作為“JWST”,一種六音節達格伍德三明治。
儘管該任務在過去幾十年中一直存在非線性歷史,但如果沒有太多進展,它就不可能到達最後階段。如果你處於漩渦的眼中,甚至仔細觀察它,你可能會錯過這個視角。即便如此,參與該專案的任何人都無法知道如何一切進展順利,直到搭載韋伯的阿麗亞娜 5 號火箭不僅升空,而且安然度過了「六個月的恐怖」(正如媒體喜歡說的那樣)。在那幾個月裡,天文台將面臨NASA 術語中的344 個「單點故障」——技術的執行將揭示本次任務所特有的發明和獨創性奇蹟是否真的在現場發揮了作用(也就是說,在空間),其中任何一個失敗都會破壞整個專案。
不過,前六個月並不是該研究所和美國太空總署的科學家最關心的。相反,這是前三十天。或者甚至可能是前兩週,韋伯將在此期間執行一些最複雜的練習。
由於預計 2021 年 12 月 24 日將出現大風,最後一次發射推遲了。 12月25日上午,在研究所二樓指揮中心,在主樓樓下禮堂,在世界各地航天設施的觀摩派對上,在各大洲的電腦螢幕前,人們聚集在一起,觀察並等待。
巴爾的摩時間上午 7 點 20 分(巴爾的摩時間從此成為接收韋伯非地面通信的官方時間戳),發射倒數達到了 20 世紀 60 年代太空競賽的遺跡:發射倒數計時。
迪克斯…
九…
八…
九月…
六…
五…
四…
三…
二…
統一…
……
起飛!
摘自理查德·帕內克的《創造之柱》。版權所有 © 2024 理查德·帕內克。經利特爾布朗公司許可轉載。版權所有。