王 旺
在歐洲太空總署“火星快車”探測(cè)中,有一個(gè)中國人受到世人的關(guān)注,他就是北京大學(xué)的空間物理和應(yīng)用技術(shù)研究所副所長(zhǎng)、德國馬普高空物理所客座研究員王勁松博士。
做“火星快車”的“耳朵”
“擬人”是王勁松擅長(zhǎng)的表達(dá)方式。他說,自己其實(shí)是在“火星快車”母船的“耳朵”部分工作?!岸洹笔莻€(gè)雷達(dá),學(xué)名叫火星地下分層及電離層探測(cè)雷達(dá)。
這個(gè)“耳朵”的天線長(zhǎng)達(dá)40米,發(fā)射的電波能穿透到火星地表以下幾公里?!岸洹毕蚧鹦前l(fā)送電波,然后接收回波加以數(shù)據(jù)分析和處理。工作原理是,電波發(fā)送后,經(jīng)過大氣層、火星地層、地表下的水。大氣層中的電離層和水對(duì)電波都有較大影響,而火星地層對(duì)電波的影響較小,所以對(duì)“耳朵”部分的工作人員來說,最重要的是分清是哪一部分對(duì)電波產(chǎn)生影響,然后把不是水的那部分影響剔除掉。
但是,火星大氣層中的電離層會(huì)干擾探測(cè)的進(jìn)行。王勁松博士說,這好比一架不錯(cuò)的望遠(yuǎn)鏡,但鏡片前面卻有一層霧,火星上的電離層就好比這層霧,它會(huì)干擾和衰減探測(cè)信號(hào),影響探測(cè)的結(jié)果?!拔覀兊墓ぷ骶褪菐椭綔y(cè)雷達(dá)擦掉這層霧”,讓雷達(dá)看到真實(shí)的火星地下結(jié)構(gòu),特別是可能的“地下水庫或冰庫”,幫助“火星快車”獲得精確結(jié)果。除了新研制的探測(cè)雷達(dá),“火星快車”上攜帶的一架立體、彩色照相機(jī),分辨率可以達(dá)到2米,即便在火星上放一張辦公桌,在幾百公里高空的“火星快車”上都能拍得下來。
王博士說,他并沒有參與此次計(jì)劃的最核心部分。假如“火星快車”計(jì)劃是塊蛋糕,他沒有參與蛋糕的制作過程,只是在分析或研究蛋糕的過程中貢獻(xiàn)了他自己的一點(diǎn)力量。
“最樂觀的預(yù)期是直接找到生命”
“火星快車”最樂觀的預(yù)期是:登陸成功和所有儀器不出故障,百分百能找到水,水有多少和怎么分布。其次是找到生命存在的某種跡象和證據(jù),比方說化石、恐龍蛋、糞便等。第三是找到適合于人類理解的生命存在的某種環(huán)境,最后是火星表層的化學(xué)反應(yīng)。
如果直接找到生命,或者生命存在的確切證據(jù),比方說拍到一張動(dòng)物奔跑的照片。這是最瘋狂的設(shè)想。悲觀地說,是毛骨悚然,樂觀地說,是欣喜若狂。它將完全改變?nèi)祟惖挠钪嬗^,這當(dāng)然是最樂觀的預(yù)期。中性的表述應(yīng)該是,我們正準(zhǔn)備面對(duì)一次人類歷史上沒有前例而且相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)沒有后來者的沖擊。
幾個(gè)世紀(jì)以來,火星上是否有生命存在的可能性,一直是人類關(guān)注的熱點(diǎn),人們產(chǎn)生許多近乎虛幻的狂想。有人認(rèn)為金字塔之謎、瑪雅文化的困惑等等懸而未決的世紀(jì)疑團(tuán)有可能與火星相關(guān),科幻小說、電影等都用藝術(shù)手法展現(xiàn)人們無窮的想象力,在這里人們可以淋漓盡致地發(fā)揮。然而,如果這一切成為現(xiàn)實(shí),地球人類將會(huì)怎樣?
據(jù)王博士的分析,他認(rèn)為對(duì)火星上生命的探測(cè)有可能影響人們的哲學(xué)思考和價(jià)值觀,進(jìn)而改變?nèi)藗兊挠钪嬗^,改變地球?yàn)橹行牡摹暗厍蛏澄闹髁x”。人們?cè)诎l(fā)現(xiàn)自己生活的地球之外還有“鄰居”——其他生命形式的存在。這是悲喜交加的感情,對(duì)人類思想產(chǎn)生的沖擊和顛覆無法估量。人們過去對(duì)生命和思維的定義都有可能重寫,人們的極限認(rèn)識(shí)再次突破。這種探索在科學(xué)家們的思想中充滿了沖撞和激情。
入選歐洲火星計(jì)劃專家陣容
王勁松1991年畢業(yè)于北京大學(xué)空間物理專業(yè),1994年北大空間物理專業(yè)獲碩士學(xué)位,1997年在中科院空間中心獲博士學(xué)位,隨后在北大與肖佐教授合作,從事博士后研究2 年。現(xiàn)為北大空間物理專業(yè)副教授。
王博士建立了我國第一個(gè)二維時(shí)變熱層—電離層耦合模型,利用該模型并結(jié)合觀測(cè)資料,系統(tǒng)研究了日食的電離層效應(yīng)、聲重波傳播。最近通過國際合作,成功地將該模型的有關(guān)思想應(yīng)用于火星電離層研究,預(yù)言了火星電離層頂部的新波模,解釋火星沙塵暴期間電離層峰值濃度與高度的變化,是國內(nèi)電離層領(lǐng)域優(yōu)秀年輕骨干。
1999年3月,歐洲太空總署決定集中各國航天優(yōu)勢(shì),于2003年發(fā)射歐洲“火星快車”探測(cè)器,探索火星的奧秘,借此回答關(guān)于火星上是否有水以及生命的種種疑問。
2001年1月,在全球眾多應(yīng)試者中,剛過30歲的王勁松副教授,由于在地球電離層研究上的成就和北大科學(xué)家們?cè)趪H上的良好聲譽(yù),被歐洲火星計(jì)劃項(xiàng)目組選中,到德國馬普高等高空物理研究所參與歐洲“火星快車”計(jì)劃,負(fù)責(zé)“擦亮”火星快車的眼睛。
據(jù)悉,我國研究火星的科學(xué)家屈指可數(shù),直接加入實(shí)際探測(cè)的少之有少,而王博士是極少數(shù)參與的科學(xué)家之一。
想做天文學(xué)家
王勁松1970年出生在湖北監(jiān)利鄉(xiāng)村。他1987年7月畢業(yè)于監(jiān)利一中,以優(yōu)異的成績(jī)考取北京大學(xué)地球物理學(xué)系。
監(jiān)利一中教師彭峰曾擔(dān)任王勁松的班主任,他是最早發(fā)現(xiàn)這個(gè)學(xué)生潛能的人。“考進(jìn)一中時(shí),他是最后一名?!迸砝蠋熗嘎?,王勁松的中考成績(jī)并不突出,且英語成績(jī)很差。
進(jìn)校不久,學(xué)校舉辦秋季運(yùn)動(dòng)會(huì),班上幾乎沒有人報(bào)名。王勁松當(dāng)時(shí)年紀(jì)最小、個(gè)子也小,但對(duì)集體活動(dòng)顯得很熱情,報(bào)了5000米長(zhǎng)跑。
在比賽中,別的選手跑到終點(diǎn)時(shí),王勁松還剩兩圈。雖然成績(jī)最差,但他咬牙為集體爭(zhēng)榮譽(yù)的精神,給全校師生留下了深刻印象。
到高二時(shí),王勁松開始長(zhǎng)個(gè)子,各科成績(jī)直線向上,隨后長(zhǎng)期“霸占”年級(jí)前三名。彭老師力排眾議,讓他當(dāng)上了班長(zhǎng)。
1987年,他以理科598分的成績(jī)考取北大空間物理系。其后經(jīng)常回母校串門,為師弟師妹們講解學(xué)習(xí)技巧,很受歡迎。
王勁松從小對(duì)天文一直很愛好,當(dāng)年他的愿望是想做天文學(xué)家,后來因?yàn)楦呖嫉臅r(shí)候,這個(gè)專業(yè)不在湖北招生,他只好報(bào)考了一個(gè)相近的空間物理。大學(xué)畢業(yè)后十多年一直從事空間物理研究。2001年他開始到歐空局工作時(shí),也沒有想到跟天文掛鉤,如今卻做起“火星快車”的“耳朵”來了??梢娕d趣是引向成功之母。