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空间探测的先锋(2)
http://www.100md.com 2015年4月15日 《百科知识》 2015年第8期
     二战结束后,喷射推进实验室先后研发了两种进入实战部署的武器系统:MGM-5“下士”和MGM-29 “中士”近程弹道导弹。“下士”近程弹道导弹是美国第一种可以携带核弹头的弹道导弹,也可以配用常规弹头,它还是美国第一种被出售给外国(英国)的弹道导弹。1955年第一个“下士”导弹营被部署在欧洲,到1964年为止,美国一共正式部署了6个“下士”导弹营。“下士”导弹的最大射程约为139千米,由于导弹采用了液体火箭发动机,使用的燃料具有很强的腐蚀性,导致装填作业异常危险和繁琐。同时,复杂的液体火箭发动机降低了可靠性,落后的制导方式使得命中精度也很差,所有这一切最终导致“下士”导弹被使用固体火箭发动机的“中士”导弹所取代。“中士”近程弹道导弹是美国陆军研发的第一种采用固体燃料的地对地导弹,而喷射推进实验室正是主要合同商。1962年“中士”导弹入役,并于次年开始正式部署海外。“中士”的制导方式是惯性导航而非“下士”的指令制导,这样可以提供更强的抗干扰能力,所需的地面支持设施也更少。“中士”导弹发射前的准备工作所需时间更短,操作也更为安全。

, 百拇医药     在冷战高峰期间,喷射推进实验室还研发了一系列原型武器系统(指未能进入部队正式服役的武器系统),如洛基防空导弹系统和阿洛比探空火箭的前身等。

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    实验室的第一位女性科学家

    早在20世纪四五十年代,喷射推进实验室就开始录用女性员工,主要工作是操作用来计算弹道的机械式计算机,当时这个计算组的操作人员都是女性。然而,直到1961年,丹娜·尤勒瑞才作为实验室雇佣的第一位女性科学家正式开始与男性同事们一起工作。丹娜是一名出色的计算机科学家,1959年毕业于爱荷华州的格林尼尔学院,获得英语文学和数学的双学位,后又于1975年在特拉华大学获得计算机科学专业的博士学位。丹娜在喷射推进实验室的主要工作是为各种项目进行建模和算法设计,这些项目包括美国航空航天局的深空探测网以及测距者计划与水手计划所使用的实时自动跟踪系统。

    空间探索——实验室的现在与未来
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    1958年12月,喷射推进实验室转归美国航空航天局管理,成为该局行星探测飞行器项目的主要负责机构。喷射推进实验室的无人星际探索任务就此开始,实验室在白沙导弹靶场、爱德华兹空军基地等地开展了大量的火箭实验任务。

    喷射推进实验室曾在1939年研发过登月飞行器,这一飞行器设计甚至影响了20世纪60年代的“阿波罗登月计划”。作为在深空探测领域内处于世界领先地位的科研机构,喷射推进实验室先后为“阿波罗登月计划”进行了很多先期的勘测工作,并向火星、金星和水星发射了无人探测器。自20世纪60年代以来,喷射推进实验室已经主持和参与了上百次空间探测飞行项目,包括著名的探索者计划、先锋计划、海盗计划、伽利略木星探测计划和火星漫步计划等,并向太阳系的多个行星发射了无人探测飞行器。

    实验室的科学家们主要使用自主研发的各种无人飞行器上所搭载的先进探测设备,对地球及其周边行星系统和深太空进行探测和实验研究。喷射推进实验室的科研范围很广,覆盖了行星科学、天体物理学、地球科学等诸多学科领域,执行的也多是可以引导新观测需求和新概念任务的前沿性、基础性研究。例如,实验室的技术研发就涵盖了机器人系统、远程传感仪器、深空通信与导航、精确飞行、对地观测与环境监护等诸多领域。此外,喷射推进实验室还成功地将多项空间技术成功地应用于国土安全、公众安全和医药健康等领域,堪称基础研究向应用技术领域转移的典范。
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    实验室目前最引人注目的三大科研项目为:1.“火星科学实验室任务”,该项目主要通过发射无人太空探测器(即于2012年8月成功登陆火星的“好奇”号火星车)对火星进行科学探测,“好奇”号火星车携带了大量由各国科学家合作研制的探测设备,旨在研究火星的气候、地质、矿藏情况以及是否有存在生命可能性,以便为将来的人类登陆火星计划做准备;2.“卡西尼——惠更斯”计划,即土星探测计划,该项目也是通过发射无人太空探测器来研究土星及其卫星的相关情况;3.“X射线核光谱望远镜阵列”,用于探测黑洞,以及通过对尚存的大质量恒星的成像来了解在它们爆炸时元素是如何形成的。在未来的10年间,喷射推进实验室还将计划实施多达十几次的太空探测器发射任务。

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    实验室的 “练摊日”

    喷射推进实验室在每年的5月或6月,设有一年一度的公众开放日。届时公众将有机会参观一些平时不对外公开的工作区域,包括装配和测试太空飞行器的车间等,还可以拍照留念。借此机会,还有许多实验室的科学家会出来“练摊”,拿出自己的研究成果向公众展示,并现场答疑解惑。公众开放日不但是科学家向公众进行科普、与外界形成良性互动的好机会,而且还可以为实验室争取到更多的科研经费大造声势。

    经过近80年的发展,今天的喷射推进实验室已经是美国航空航天局下属的最重要的实验室,拥有雇员近1万人,其中全职的雇员约有5000人,另有数千名合同制工作人员,其中仅华裔科学家就有300多人,可谓世界上最大的实验室了。

    作为世界一流的实验室,喷射推进实验室不但拥有辉煌的历史,更执着地行进在科学探索的前沿。在可以预见的将来,拥有大批优秀科学家和先进设备的喷射推进实验室仍将继续保持其在空间探测领域内的领先地位,为人类揭开更多太空深处的秘密。

    【责任编辑】张小萌, 百拇医药(杨涤非)
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