2012-08-16 12:43:01幻羽

2012年8月登陸火星的好奇號--華裔科學家群--鄒哲、劉登凱、陳艾倫、嚴正

                 

2012年8月目前在火星上駕駛著全世界最貴的車子「好奇號」,是來自台灣的嚴正完成了他的夢想。一路從清大畢業、出國留學,進入美國航空暨太空總署,過程順遂的他,背後卻有著不足為外人道的成長歷程。其實他住過孤兒院,他如何面對人生逆境,克服挑戰?

美國航空暨太空總署(NASA)位於加州的噴射推進實驗室(JPL)內一片靜默,數十名身穿水藍色短袖制服的科學家緊張盯著螢幕,焦慮不安的情緒,在這座全球最頂尖的太空實驗室內蔓延。十四分鐘後,八月六日下午一點三十一分,突然爆出如雷的歡呼聲,「好奇號」探測車成功降落火星。

這群全球最聰明的科學家像小學生般又叫又跳,相互擁抱,十年的努力終於成功。瘋狂慶祝的科學家當中,有一位黃皮膚、黑頭髮的科學家特別顯眼,好奇號登陸的「恐怖七分鐘」結束後,他的挑戰才要開始。這項花費七五○億新台幣、匯集三千位頂尖科學家智慧的火星生命探測計畫,成敗就繫在他及十五人的操控團隊身上,他就是負責遠端駕駛探測車的NASA工程師嚴正,他來自台灣!

「在火星上遠端駕駛著全世界最貴的車子,是一件很有挑戰性、很棒的事情!」嚴正接受《今周刊》越洋專訪時,難掩亢奮之情地說道。現在每天過著火星時間的他,當火星的太陽下山後,好奇號也暫時休息,此時,嚴正才能拖著興奮又疲累的身子,從太空總署回家。

從降落地點蓋爾隕石坑中央,好奇號探測車將花費一年的時間爬上約四千八百公尺高的「夏普峰」,沿路探測火星沉積岩尋找生命曾經存在的證據。在火星惡劣的氣候及陌生的地貌中,隔著九千萬公里的太空,從地球操控好奇號穿越重重阻礙,是這位五十二歲台裔科學家人生的新挑戰。

九歲成孤 從沒補習一路就讀名校

其實外表樂觀、健談的嚴正,人生從不缺乏挑戰!一路從建國中學、清大數學系、美國愛荷華大學博士,並進入許多科學家的夢想殿堂──美國NASA工作,令人羨慕的順遂人生,背後卻有著不足為外人道的成長歷程,五歲時父親就過世的嚴正,從小是在華興育幼院長大。

位於陽明山的華興育幼院,是由蔣宋美齡所設立,初衷是為了照顧三軍遺孤及大陳島撤退來台的孤兒。嚴正的父親是空軍軍官,後來因意外身亡,留下嚴正母親一人,根本無力扶養三位年幼的小孩。「當時大家生活都很困苦,嚴正母親最後無路可走,只好攔下蔣夫人車子,請求育幼院幫忙照顧三位幼兒。後來,嚴正母親在他九歲那年,也因悲傷過度而辭世。」嚴正三舅盧成杜聊起這段往事,不禁悲從中來。

華興育幼院當時收留的遺孤很多,每位老師至少要照顧四、五十位小朋友。華興中學還特別收容金龍少棒的小球員,「那時嚴正又瘦又小,但很有主見,常常因看不慣同學被棒球隊員欺負就挺身而出,自己卻被打得鼻青臉腫。」嚴正的國中同學、現為蘭陽仁愛醫院精神科主任醫師劉光中回憶道。

「他的企圖心很強!」嚴正國小同學、華興育幼院的會計方偉民透露,因為當時華興高中在升大學方面,難與外面名校競爭,嚴正卻能靠著自己的努力與毅力,插班考兩次進入建國中學。

貧困及失去雙親的打擊,並沒有打倒嚴正,從來沒補過習的他,靠著自己的聰穎與努力,考上一流名校,並申請到獎學金出國留學。「我很小就知道,考試是死的東西,只要會念題目,了解出題者要問的重點與方向,就不難拿分了。」從建國中學時期就認識嚴正的鉅亨網執行長刁洪智形容,「他的邏輯很強,比如下象棋時,一般人了不起只想到二、三步,他卻可以布局到七、八步之後。」

年少輕狂 不畏權威留長髮、蹺課

IQ很高的嚴正,並不是個只會念書的書呆子。或許正因為資質過人,「總覺得考試念書不太能夠滿足自己」,嚴正的成績總是維持「低空飛過」就好。他與刁洪智因上課總是遲到,公車上常常只剩他們兩個人,因而成為好朋友。

在那個戒嚴時期,他留長髮、蹺課、組樂團、籃球校隊,「我是吃飯吃最多、 上課上最少的大學生。」嚴正自嘲年少輕狂的歲月。

巧合的是,前暨南大學校長、總統府資政的李家同也在清大教過嚴正,並曾苦口婆心的勸說:「你很聰明,如果能放棄打籃球,專心念書,我就讓你繼續修我的課。」嚴正想了想回答:「打籃球跟念書應該是兩回事。」拒絕了李家同的提議。

天資聰穎 赴美得啟發四年拿博士

不喜歡為了考試而念書的嚴正認為,「念書、上課,為的是得到啟發,若只是為了考試,就只要買參考書就好了,也不需要老師了。」然而,嚴正的特立獨行,卻也讓他吃足苦頭。一位非常嚴厲的老師在不公開考卷的情況下,主觀認定他的成績一定是作弊,理由是「老師對分數有絕對的權力」,使得嚴正被迫多讀一年大學。

嚴正是到了國外之後,才開始可以真正體會求取知識的真諦與樂趣,並且在短短不到四年的時間,就拿到博士學位。
 
原本修讀純粹數學的嚴正,到美國第一天上課,「這一題上學期我們證明了一半,這學期我們就繼續證明下去??」台上教代數的老教授看著黑板說道,嚴正坐了十分鐘,腦袋一片空白,心想他要每天與脫離現實的數學理論為伍嗎?他立刻奪門而出,當下決定改念應用數學與機械。這一關鍵轉折,奠定了嚴正日後走向設計、操控火星探測車之路。

畢業後,嚴正學以致用,進入一家專門負責汽車設計與操控模擬的軟體公司,客戶有賓士、BMW、福特、通用等國際汽車大廠。一九九七年,嚴正得知NASA正在進行一個小型「火星探路者」(Pathfinder)計畫,大大激勵他的挑戰之心,心想自己所設計的汽車模擬程式,若能應用到火星上,將是多麼有意義的事!

一心一意想著如何參與「挑戰火星」計畫的嚴正,不到半年,就美夢成真。嚴正在一次羅馬的會議上,巧遇NASA噴射推進實驗室的負責人,他正苦惱著要找尋能夠負責操控「火星車」程式設計的科學家,而嚴正就是他要找的人。他們一拍即合,嚴正就這樣進了NASA團隊。

熱愛挑戰 遠距探測太空屢創紀錄

嚴正表示,火星探測最有趣的是遇到挑戰並克服它。舉個例,他曾經不小心將第三代火星車「機會號」開進一座沙丘裡,他女兒還笑他「開車技術比她差」。起初駕駛團隊試著讓機會號以加、減速或左右移動的方式脫離沙丘,沒想到愈動就陷愈深,當時地面人員相當緊張,因為若輪胎卡得愈進去,最後會難以脫困,火星探險任務將宣告失敗。

機會號整整卡住了四十天,嚴正團隊終於想到一個方法,就是「怎麼進就怎麼出」,因而度過難關!

「好奇號」比起「機會號」更進步,每個動作就要五十萬行電腦指令,相當精細,還能爬上比地球阿爾卑斯山還要高、將近五千公尺高度的夏普峰。能夠駕駛「好奇號」的嚴正開玩笑地說:「我一點都不會羨慕人家開藍寶堅尼...。」

「人總是要有challenge(挑戰),我不喜歡講崇高的理想,人的激勵動機應該是滿足感,克服挑戰得到的滿足感是最大的。」嚴正回想年輕時候的叛逆,其實就是在尋找各式各樣的挑戰與滿足感,「我現在這個工作就非常有challenge,我周圍的同事也都非常犀利。」

「比如小孩子打電動玩具入迷,並不是壞事,而是要有所引導,讓年輕人把好奇變成知識。」為此,嚴正還特地撥出時間,帶領高中生團隊製作robot(機器人),每年製作一台機器人參加比賽,用意就是幫助年輕人找到有挑戰性、滿足感的事情。

美國火星探測任務成功將整個地質實驗室送上火星,被視為美國太空計畫的重要里程碑,也是人類探測太空的創舉。嚴正打敗困境、不畏權威克服挑戰的特質,讓一位出身孤兒院的院童,也能參與人類最頂尖的探索,為台灣寫下歷史紀錄。
(資料來源:今周刊 http://www.businesstoday.com.tw )
 
                 

「好奇號」成功登陸火星,其中負責操作探測機器人的是台裔科學家嚴正,畢業於清華大學數學系的嚴正,1997年進入NASA工作,清大與有榮焉,也和在美國的嚴正透過視訊連線,分享這個難得的榮耀和喜悅。
 
透過視訊對談,剛完成火星任務的清大校友嚴正分享在這次火星任務中,操作好奇號探測機器人的心得,在台灣出生長大的嚴正,53歲,清大數學系畢業後,前往美國愛荷華大學攻讀應用數學與機械博士,1997年進入NASA工作。

嚴正在這次火星任務中負責操作探測機器人,嚴正在清大人眼中,是個能動能靜的科學家,在清大讀書時,嚴正還是學校籃球校隊,也展現出對科學的興趣,這次全球關注的「好奇號」登陸火星任務,台灣科學家也在其中扮演重要關鍵角色。

美國航空暨太空總署(NASA)的火星探測車「好奇號」(Curiosity),6日凌晨131分成功降落火星,是美國36年來第七次火星探測任務,並將整個地質實驗室送上火星。這項視為美國太空計畫重要里程碑的任務,有許多傑出華裔科學家投身其中。

 

美國航空暨太空總署噴射推進實驗室(JPL)華裔科學家鄒哲(Peter Tsou)說,此次火星探測車「好奇號」的防冷設計採用矽他此前研發的矽密封設計。

 

擔任「好奇號」副總工程師的劉登凱(Dan Kai Liu)表示,由於當初設計構想,為提高探測、採樣的效率及效益,就是要讓「好奇號」著陸火星可進行兩年的漫遊探測任務,並可隨時採集樣本、隨即化驗分析,因此,探測車高度設計為兩公尺,車體重900公斤,並配備有11個攝影機,以及十個精密實驗及分析設備。

 

這次登陸火星任務中,由華裔系統工程師陳艾倫(Allen Chen)擔任副領航,負責好奇號進入大氣層、下降和著陸(EDL)的指揮、溝通及調度。陳艾倫先後取得麻省理工學院航天暨太空雙學士、洛加大商業管理碩士後,於2009年進入美國航空暨太空總署噴射推進實驗室工作,即加入「火星科學實驗團隊」,累積豐富的動態飛行領航及系統操控的經驗。

 

「好奇號」這次的登陸火星任務,探測器配備雷射槍等最先進儀器,以及體積最大的飛航與降落設備,並首度採空吊降落方式。陳艾倫表示,從升空、進入大氣層到降落,須經歷100多個程序,不容出任何一個差錯,尤其是好奇號進入火星大氣層後的「驚險七分鐘」,最後能夠成功降落火星,讓他畢生難忘。

 

成功降落後,未來挑大樑的是「探測器操控團隊」,該團隊共計15為成員,分三小組輪流執行任務。

 

在「探測器操控團隊」擔任機器人操控工程師的嚴正(Jeng Yen)說,「好奇號」6日成功降落後,其後20天的任務劇本都已寫好,由於探測車上有各種精密設備及儀器,最初十天該團隊將透過訊號傳遞與溝通,一一檢測各項設備,「好奇號」至少要十天後,才能發揮「好奇本事」,展開漫遊火星表面的探測及採樣。

 

嚴正表示,「好奇號」已於6日打開直接接收地面訊號的天線,目前該團隊與「好奇號」的溝通,可直接傳遞溝通訊號,每次單向訊號傳送須時1415分鐘,若遇到火星繞行至背面,該團隊則須透過繞行火星的人造衛星,做為訊號溝通的中繼發射站。

 

相關報導:火星探測器專案副總工程師劉鄧凱:好奇號登火星為尋找生存空間參與火星探測器專案的副總工程師劉鄧凱6日表示,“好奇”號於昨晚10點半按照預定的計畫順利著陸火星表面,整個過程非常順利,沒有發生任何意外的狀況。

 

劉鄧凱介紹說,“好奇”號的著陸完全在太空總署的掌控之內,成功著陸火星不僅為美國探索外太空的生命奧秘打開了又一扇大門,也為人類將來遠征太陽系以外宇宙打下了基礎。它的意義不僅在於尋找宇宙中另一種生命形式的存在,更關係到人類將來能否在其他星球找到生存空間的大問題。

 

但他強調,人類遷移其他星球的研究,或在火星上面建立空間站的問題,目前還不在太空總署的計畫之內,這不僅是受現有技術水準和經濟條件的限制,從客觀需要角度考量,目前也沒這個必要。“征服外太空要靠幾代人的共同努力、而且需要多個國家的共同合作才能實現。這一點,美國太空總署早已做出過表態。”

 

劉介紹說,探測器在升空前就已經設定了著陸點和探測方向。從著陸點來看,基本上是在原來預定的20英里範圍之內。接下來的任務就是通過指令程式讓“好奇”號探測器在未來的兩年裏在火星表面有目標地進行探索、採集、化驗、分析那裏的客觀環境和氣候條件,從而研究那裏是否存在某種形式的生命體或微生物。

                 

       在設計、打造「好奇號」階段,擔任副總工程師的劉登凱。

                 

火星探測車車體的防冷設計採用JPL華裔資深科學家鄒哲的矽密封技術。

                  

系統工程師陳艾倫(Allen Chen,音譯)擔任副領航,經歷「好奇號」進入火星大氣層後的「驚險7分鐘」畢生難忘。