“新视野”号探测任务首席科学家艾伦·斯特恩。 照片来源：APL网站

克里米基斯和他的带电粒子探测器

NASA航天器将克里米基斯的仪器带上了探索太阳系的伟大征途

蔡立英、姚人杰 编译

行星朝圣者

7月14日，当“新视野”号探测器飞掠冥王星时，从科研仪器层面来说，他成为探访过太阳系原9大行星的唯一一位科学家。他的名字叫斯塔马迪奥斯·克里米基斯--约翰·霍普金斯大学应用物理实验室航天部的前负责人。

“新视野”号飞掠冥王星，是对克里米基斯近半个世纪卓越非凡的行星探测事业的致敬。距离“水手”4号飞掠火星传回来自另一颗行星的第一张照片的那天已过去50年，克里米基斯作为行星磁层领域的专家，参与了这项探测任务，并且还参与了对太阳系的所有其他行星的探访。

现在，他正为下一个计划做准备--探测太阳。他是“太阳探测器+”搭载的离子测量仪的联合研究员，该探测器计划在2018年发射。“这是我毕生的追求，”他说，“也将是人类第一次探访一颗恒星。”

艾伦·斯特恩个子不高，走起路来比多数人都快，似乎他的头脑通常也比其他人领先好几步。

他一边走进位于马里兰州劳瑞尔市的约翰·霍普金斯大学应用物理实验室（APL），一边竖起大拇指，和同事们打着招呼。此时，在距地球近50亿公里远的地方，“新视野”号探测器即将飞掠冥王星。

作为这项耗资7亿美元探索任务的首席科学家，艾伦·斯特恩为这一刻已经努力了25年：10年用来在政界和科学界凝聚意愿，5年用来建造航天器，航天器抵达冥王星又花了差不多10年。

与斯特恩在西南研究院长期共事的哈尔·利维森说：“要不是斯特恩的韧劲，美国航空航天局（NASA）不会接受这项探索任务，”新视野“号也不会在太空中遨游。他的意志力和坚持起到了重要的作用。”

精干的首席科学家

不要以为“新视野”号飞掠冥王星是一次“公园漫步”，斯特恩多番强调，飞掠任务实际上十分复杂：在核心相遇的9天--7月14日最靠近冥王星之前的7天及随后的2天里，“新视野”号必须处理20799条指令，进行微小的轨迹纠正，把仪器对准冥王星，进行461项科学观测。“新视野”号最靠近冥王星的几小时内，必须穿过太空中两个极小的“锁眼”--冥王星和冥卫一的阴影，利用日蚀时的太阳作为摄影时的背光，检视冥王星和冥卫一稀薄的大气层。当离开冥王星时，它还要继续借助冥卫一的反射光亮来拍摄冥王星的黑暗一侧。

为了完成任务，斯特恩的团队一共安排了249种紧急状况处置方案和几十次作业待命测试。其中最大规模的一次测试是在两年前，“新视野”号在天王星和海王星之间的真空里演练了9天相遇的运转，航天器上的仪器成功地发回了空旷太空的照片。

他曾想当宇航员

1957年11月22日，艾伦·斯特恩出生在路易斯安那州的新奥尔良。

他从小就对天体有着极大的兴趣，学会说的第一个词不是“爸爸”和“妈妈”，而是“月亮”。

到初中的时候，斯特恩读完了当地图书馆里每一本和太空有关的书籍。70年代初，斯特恩写了一本关于假想的彗星之旅的书，打印了100多页寄给美国航空航天局，没过多久，他收到了NASA寄来的一只大箱子，里面装满了阿波罗计划的手册。

1978年他从德州大学毕业后（主修物理学），继续修读硕士学位。那时，斯特恩头一次与冥王星有了联系。1978年，人类发现了冥卫一，天文学家见到一些细微迹象，猜测冥王星存在大气层。由于冥王星的轨道是细长的椭圆形，与太阳的斜率又很大，星球上会有强烈的季节变化。斯特恩在硕士论文里建立了冥王星大气层变化幅度的理论模型。他说这份创意性十足的工作引人入胜：“感觉就像一片青草地，有了它你可以去任何地方。”

他修读了航空工程和行星科学的双硕士学位，希望毕业能成为一名宇航员候补生。他也拿到了飞行员执照，成了飞行教官。斯特恩未能如愿成为宇航员，部分原因在于他的视网膜剥离。于是他转而为宇航员制造仪器。

1983年，他成为科罗拉多大学大气及空间物理实验室的一名工程师，担任旨在研究哈雷彗星的小型人造卫星“斯巴达哈雷”项目的科学家，并成为“哈雷彗星主动观测计划”的项目负责人。研制出的两套仪器本来会在1986年1月28日由“挑战者”号航天飞机送入太空。

冥王星探测险些“流产”

上世纪90年代中期，天文学家开始疾呼，要求启动探索冥王星的计划，而且行动要快。因为，1989年冥王星抵达了近日点。科学家想要在冥王星开始缓慢地远离太阳之前，让航天器赶到那儿，不然随着冥王星的气温急剧下降，大气层会塌陷变成冻结的氮气。况且，在2001年到2006年之间发射的航天器可以利用木星的重力，获得类似弹弓的效果，让旅程少花费几年时间。

当时喷气推进实验室主导的一项探索任务--“冥王星柯伊伯特快”因为计划花费超过了10亿美元，被NASA的首席科学家埃德·韦勒叫停。作为取代，韦勒同意发起一项低成本的行星探索竞赛，以产生若干新颖、成本仅数亿美元的冥王星探测方案。2000年12月20日，NASA宣布竞赛启动。两天之后，斯特恩就开始组织团队，并很快提交了方案。竞赛没有多少悬念，最终他的方案胜出。但当时的NASA负责人肖恩·奥基夫不喜欢这个探索任务，转而推动起以核裂变为动力的航天器，事实上取消了冥王星探索任务。

接下来的数月里，斯特恩不知疲倦地进行游说。2002年7月，报告最终出炉，冥王星探索任务在中等规模的探索任务中位居首位，领先于月球探索计划和木星探索计划。这让NASA改变了主意。