JPL开放日与火星探索 湾区金头脑2021-03-01 06:53:40
近日，美国太空总署的毅力号（Preservance) 火星探测器成功登陆火星，吸引了亿万地球人的目光。毅力号是由位于南加州的JPL(喷气推进实验室）制造和操控。这让我想起了四年前在JPL开放日参观那里的太空任务控制中心及其他设施的场景。
JPL, 全称是Jet Propulsion Laboratory, 起源可追溯到1936年加州理工学院的古根海姆航空实验室。几名该学院的学生（其中包括钱学森）在实验室内研究“火箭项目”；在空气动力学专家冯.卡门教授（Theodore von Karman)的支持下，该“火箭项目”在三年后获得了美国陆军的财政支持。
1943年，美军情报部门探知德军正在建立大规模的火箭发射基地，逐火速拨款成立加州理工学院喷气推进实验室（JPL), 下设弹道、材料、喷气、结构四组。其中钱学森任喷气研究组组长。
二战结束后，美军委托JPL对由纳粹德国研制的V2导弹及其他的军事项目进行战果评估。基于此研究成果，JPL研制了几款弹道导弹。此项研究直到1958年才被停止。
1958年，正值美苏太空竞赛的上升阶段，JPL的政府职权全部转移到了新成立的NASA, 以协助完成军方技术转移到民用太空研究的政治任务。在职权转移后，JPL(喷气推进实验室)保留了其原来的名字，并全心专注于太空研究之中，JPL的无人星际探索任务就此开始。
几十年来，JPL进行了很多探索太阳系行星的太空任务，如探索金星的麦哲伦号、探索木星的伽利略号等等。而其中的重中之重则是火星任务。现在的JPL共有约5000名全职加州理工学院的雇员，此外还有几千个以其他合同形式雇用的员工。他们负责运行现有的十多项太空任务、及研发多项未来的太空任务。
每年五月份的一个周末，JPL会有一个公众开放日给民众参观。这些参观是免费的，但公众要预先申请，而且是名额有限，先到先得。
2017年五月的开放日，我们有幸“抢到”两张参观名额。早上八点，我们开车前往JPL; 到了大门口，门岗检查了一下我们的证件和网上打印的参观证，随即放行。
JPL里面的停车场有五六层楼那么大，估计可以停上近千辆汽车。我们停好车后，随人流参观了几处实验室设施，以及里面有关科学技术的展示。近中午时分，我们决定去参观JPL最热门的任务控制中心（Mission Control Center)。
当天阳光灿烂，排队的人很多；由于里面空间有限，当局只允许二三十人为一组入内参观。我们在烈日下排队等候了近一个小时，才轮到我们入内。
据导游介绍，JPL的任务控制中心是24小时不间断地运行。除了在南加州的深空探测设施外，JPL还利用在西班牙马德里和南半球澳洲的设施来观察和收发信号。现在这里还实时操控着十几个太空任务，如好奇号、火星科学实验室、火星奥德赛号等等。
我们在控制大厅内逗留了约一分钟时间。里面面积不大，布满了电脑设备、大屏幕；约十名工作人员分成几组、在电脑面前工作。
离开任务控制中心后，我们前往其他展览大厅参观。
这里展示了旅行者1号（Voyager 1)和旅行者2号(Voyager 2)的实体模型。它们都在1977年发射，并从1970年代开始探测太阳系的行星。现在，它们已经飞到了太阳系边缘，成为距离地球最远的人造物体。直到2020年，JPL仍然能接收到旅行者2号的信号。
值得一提的是，两艘旅行者号都携带了一张镀金的唱片，其中包含了来自地球的图片和声音。取得这张金唱片的任何一个星际文明、外星人，甚至未来的人类，都能还原旅行者计划的讯息。
另一边则展示了洞察号（InSight)火星探测器的实体模型。
洞察号是一颗用于研究火星行星内部结构的火星无人着陆探测器。它于2018年五月由火箭发射升空，同年十一月在火星着陆。此后，洞察号由JPL进行管理，并在火星表面进行多次科学任务。
稍后，我们前往JPL的材料及生产实验室内参观。
这是讲解员在讲述Surface Water and Ocean Topography (SWOT) 卫星模型。该卫星主要用于地表水和海洋地形的观察调查。
下图显示JPL工作人员对各种设备进行测试、材料分析、安装检查。
下图是为少年儿童展示火星无人探测器的模型。一颗无人探测器可以进行多种科学实验。
下图为JPL的生产（实验）机床。
下图为JPL的生产（检测）车间。
我们在JPL内一直参观到下午五点钟，才依依不舍地回家。还有很多JPL设施（如模拟火星地表的Mars Yard ）没有来得及去看。
最后，说说这次毅力号火星探测器（Perseverance)的情况。
毅力号火星车由JPL制造。该车重约一吨，大致相当于一辆SUV的大小。它于去年七月由火箭发射升空，今年2月18日下午成功登陆火星。
毅力号的外观与好奇号大致相同，携带7种科学仪器，23个摄像头，两个麦克风，任务计划探测方圆几十公里的耶泽罗撞击坑（位于火星北半球）附近的火星表面。毅力号还携带了一台名为机智号的无人机，配合毅力号进行科学研究。
以下视频为JPL任务控制中心的工作人员庆祝毅力号登陆火星
以下为毅力号火星车传回的其第一张360度火星照片。
资料来源：https://en.wikipedia.org/wiki/Jet_Propulsion_Laboratory?
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