我一直認為我的生活與這艘航天器有關(guān)
我認為當它回到地球時，那才是我離去的時候
…
《火星救援》里有這么一個橋段：
蓬頭垢面的物理學(xué)家帕內(nèi)爾急忙忙趕往美國國家航天局。
他設(shè)想讓正返回地球的赫爾墨斯號飛船，借助引力變軌，重回火星，營救馬克。
這神來一筆成了救助馬克的關(guān)鍵一步。
雖說是電影里的橋段，但實際上引力變軌技術(shù)早已應(yīng)用廣泛。
如果能夠事先計算好航天器相對于某天體的飛入高度、飛入角度和相對速度，便可準確地利用引力飛行。
相比于燃料噴射一路直達的豪爽方式，利用引力最大的好處便是超低消耗。
雖然原理看似簡單，但宇宙中各式引力縱橫交錯，真要利用起來并不容易。
一款游戲里，飛船利用引力跳板加速的一幕
在冷戰(zhàn)時期，NASA有這么一位軌道計算大師，能將引力用得出神入化。
他圍繞太陽設(shè)計了83條軌道，無一出現(xiàn)差錯。
他經(jīng)常有一些稀奇古怪的想法，同事們聽了紛紛覺得太荒唐。
但他總是能夠?qū)⑺钠嫠济钕胱優(yōu)槭聦?，大家都都酸酸地稱呼他為“令人難以忍受的贏家”。
他曾憑借一條腦洞大開的復(fù)雜軌道和一顆即將退役的衛(wèi)星，不花一分錢地完成了探索哈雷彗星的任務(wù)。
美國也因此贏下了這場太空競賽，盡管他的衛(wèi)星是“偷來的”，里根總統(tǒng)仍然為他點贊。
他是NASA公認的“最聰明的人”，也是NASA如此多科學(xué)家中最胡作非為的人。
他被媒體稱為“最初的太空駭客”、“星際間的牛仔和海盜”。
他只要提出一個方案，不管聽著靠不靠譜，總能讓他人明白什么叫“服氣”。
1932年9月12日，法夸爾出生在芝加哥市，他的童年時代并不美滿，父親早逝，母親改嫁。
小小年紀的他比同齡人要懂得多，這也讓他又更多的時間投入到自己喜歡的世界。
他癡迷飛機，房間里也堆滿了各式各樣的飛機模型。
這種癡迷一直伴隨著他的成長 ，也為他帶來了榮耀和未來。
羅伯特·法夸爾（原名鮑勃·法夸爾）
學(xué)生時期，他便開始鉆研航空技術(shù)，還時常自己制作高還原的飛機模型。
他還喜歡運動，籃球和足球都是拿手好戲，只有自行車始終學(xué)不會。
他花費很多時間研究一戰(zhàn)和二戰(zhàn)期間的飛機發(fā)展史，對戰(zhàn)爭和歷史也頗為了解。
法夸爾喜愛的福克飛機Fokker F.II*
*注：Fokker F.II是一款由荷蘭?？孙w行器公司研發(fā)的飛機，是?？斯臼卓盍慨a(chǎn)型民航機。
19歲時，法夸爾為了接觸真實的飛機，不顧家人反對，執(zhí)意加入軍隊。
他成功加入自己夢寐以求的空軍，成為第82空降部隊的一分子。
隨后他還參加過朝鮮戰(zhàn)爭，多次輾轉(zhuǎn)于不同的部隊，在前線一直待到了停火。
回國后，法夸爾的家人希望他能夠繼續(xù)讀大學(xué)。
經(jīng)過深思熟慮，他覺得反正都是讀書，為什么不試試往航天領(lǐng)域鉆研呢？
他先是在加利福尼亞大學(xué)攻讀工程碩士，重返校園后，他非常努力地學(xué)習(xí)，展現(xiàn)出了多年軍旅生活中習(xí)得的耐心和毅力。
隨后，他又在斯坦福大學(xué)獲得了航天博士學(xué)位，憑借著讀博期間在航天領(lǐng)域的鉆研，嶄露頭角的他成功吸引了NASA的注意。
在NASA工作的23年，法夸爾憑借驚人的軌道計算能力在一眾科學(xué)家中脫穎而出，成為了NASA的首席科學(xué)家。
NASA
法夸爾最有名的一項任務(wù)便是發(fā)射國際日地探測衛(wèi)星3號（ISEE-3），用以檢測太陽風(fēng)。
法夸爾不僅僅在軌道計算上精確，在任務(wù)執(zhí)行上也有驚人的準確度。
他將衛(wèi)星的發(fā)射時間控制到了1978年8月12日晚上12點12分12秒，僅僅因為“12”是他的幸運數(shù)字。
隨著點火倒計時結(jié)束，ISEE-3被發(fā)射到了太陽與地球間的L1拉格朗日點，在“光暈軌道”上相對靜止地運行著。
ISEE-3
拉格朗日點是指在在只受重力影響的情況下，兩個天體周圍能夠保持相對穩(wěn)定的五個位置。
而光暈軌道則是法夸爾在斯坦福大學(xué)攻讀博士期間設(shè)計的，它在理論上使航天器能夠在靠近L1、L2或L3拉格朗日點的位置做周期運動。
依照以上理論基礎(chǔ)，ISEE-3成為了首顆被發(fā)送到了L1拉格朗日點的衛(wèi)星。
光暈軌道中的對象L1，L2或L3拉格朗日點
ISEE-3在太空中執(zhí)行觀測任務(wù)5年后，因為一顆彗星的到來改寫了命運。
上世紀80年代初，每隔76年回歸一次的哈雷彗星將在1986年劃過地球上空。
身處“太空競賽”的各國紛紛提前幾年放出探測器，爭當首個探索哈雷彗星的國家。
不過美國認為成本太高，并不打算摻和進去。
同期一起執(zhí)行任務(wù)的還有ISEE-1、ISEE-2
此時法夸爾卻向NASA提出一個0成本的項目方案。
他計劃讓行將退休的ISEE-3改變軌道，利用引力一路飛向即將掠過地球的哈雷彗星。
只是法夸爾設(shè)計的軌跡，看起來并不怎么靠譜。
衛(wèi)星變軌并不算難題，只需要事先安排好每一次變動，利用好引力、選用功率合適的推進器，維持在既定軌道上飛行即可完成變軌。
而活用引力助推則是其中的高端玩法，不僅僅節(jié)省燃料，在某些情況下還能提速，大大縮短航行時間。
例如1982年時，美國就趁天文奇觀“九星連珠”創(chuàng)造了罕有的機會發(fā)射了兩臺探測器。
探測器先后借助木星、土星、天王星的引力“拉弓彈射”，成為了探測太陽系行星最多、探測結(jié)果最豐富的行星際探測器！
利用行星引力進行加速的示意圖
法夸爾的軌道雖然看起來復(fù)雜，實際上巧妙地利用引力變軌，反倒節(jié)約了燃料，提高了速度。
但鑒于ISEE-3是一臺運作數(shù)年之久的航天器，難度卻比想象中的大許多：燃料節(jié)約問題更為嚴峻。
雖然可以多次利用雙切橢圓軌道飛行提高速度，再重復(fù)利用地球和月球的引力作用調(diào)整為最佳飛行方向。
但漫長的路線，對精準度的要求遠超同期的飛行任務(wù)，即使一點點失誤，便會造成不可挽回的失敗。
官方擔心他的計劃一旦失敗，美國將淪為其他國家的笑柄。
另一方面，法夸爾的計劃成本為0，著實吸引人。
就在官方還在糾結(jié)的時候，法夸爾已經(jīng)先斬后奏，完成了變軌工作。
就在全世界航天人、天文愛好者的關(guān)注下，ISEE-3沿著這條復(fù)雜而又精確的“追星”軌跡緩緩前進。
最終，ISEE-3先朝著地球飛來，在與月球軌道相交時，驟然遠離地球，隨后受地球重力拉回，竟以更快速度開始逃脫地球引力。
衛(wèi)星控制人員在遠處遙控，衛(wèi)星再次飛掠過月球，以足以攔截彗星的速度朝哈雷彗星飛去，竟趕在了多個國家之前探測到了哈雷彗星。
唯一的“變數(shù)”，是衛(wèi)星在飛往哈雷彗星的途中，無意穿過了“Giacobini-Zinner”彗星的慧尾，成為了第一個飛過慧尾的人造飛行單位。
經(jīng)過這件事，ISEE-3更名為“國際彗星探險者”。
而法夸爾的行為也被他人戲稱為“偷了一顆衛(wèi)星”，“太空海盜”之名自此坐實。
里根總統(tǒng)得知探測成功的消息，也激動地寄出了祝賀信。
不過當初負責(zé)ISEE-3的科學(xué)家們憤然聲討法夸爾胡作非為，太陽粒子的探測工作都因此受到影響。
面對這些調(diào)侃、指責(zé)，法夸爾不得不出面表個態(tài)。
他就各方對于本次變軌行為的高度重視表示贊賞與感謝，但將對用詞不當者表示強烈譴責(zé)。
希望各方能夠理解“偷”與“借”的差別，并始終貫徹“不問自取才是偷”的思想，同時法夸爾對衛(wèi)星的歸還問題予以回答，表示將在31年后歸還衛(wèi)星。
原來，法夸爾并沒有打算讓“國際彗星探險者”從此遠遁深空，他為其設(shè)計了一條更為復(fù)雜的軌跡。
如果沿著軌跡分毫不差地移動，它將能在31年后的2014年重新回到L1拉格朗日點。
歸還計劃的消息一出，頓時點燃了大量天文愛好者的好奇心。
網(wǎng)上甚至出現(xiàn)了許多專門收錄整理“國際彗星探險者”的線上檔案館。
不過，“國際彗星探險者”的歸鄉(xiāng)路異常坎坷。
由于衛(wèi)星一度與地面失去聯(lián)系，1997年5月5日，“國際彗星探險者”項目正式宣布取消。
在1999年最后一次向地面?zhèn)骰赜嵪⒑?，衛(wèi)星徹底失聯(lián)。
誰也無法確定，離開了衛(wèi)星控制員們的微調(diào)工作，它還能不能回來，奇跡也只能等17年后再見證了。
除了與ISEE-3的羈絆外，法夸爾還有另一件讓人吃驚不已的事情。
2000年，在一次衛(wèi)星探測的直播節(jié)目中，法夸爾正為大家解說探測情況。
那時候，負責(zé)探測Eros小行星的“舒梅克爾”號近地小行星順利的完成了任務(wù)。
法夸爾突發(fā)奇想，想讓“舒梅克爾”號軟著陸在Eros小行星上，只不過“舒梅克爾”號探測器并沒有安裝著陸裝置。
法夸爾簡單請示了領(lǐng)導(dǎo)，領(lǐng)導(dǎo)當然是劇烈反對，但法夸爾在意嗎？
愛神星（Eros）又名“胖香蕉”
法夸爾完全沒有在意領(lǐng)導(dǎo)的反對，淡定地在攝像頭前宣布開始軟著陸。
他完全憑借精確的計算，讓探測器逐漸貼近地表，最終以每秒1.5米的速度成功實現(xiàn)軟著陸。
“舒梅克爾”號近距離拍攝了16萬幅Eros的照片，這些照片為科學(xué)家研究Eros小行星提供了大量素材。
這顆探測器也成為了人類第一顆降落在小行星表面的探測器。
探測器在降落后仍持續(xù)工作了16天，直至2001年2月28日失去聯(lián)系。
反對的領(lǐng)導(dǎo)前來祝賀
2008年9月，一個好消息讓法夸爾心思又活絡(luò)起來。
在美國私人科技公司KinetiX和太空總署深空網(wǎng)絡(luò)的協(xié)力配合下，ISEE-3又一次被找到。
只不過按照現(xiàn)在的技術(shù)標準，ISEE-3也就相當于一個半噸重的自旋轉(zhuǎn)咖啡罐罷了。
NASA并不愿意投入多余的資金，浪費在回收ISEE-3的工作上。
孤獨的太空行者
但對于法夸爾而言，ISEE-3和他仿佛冥冥之中有著聯(lián)系。
一次當他生病的時候，ISEE-3也正好遭遇電池失效。
它就像是法夸爾的孩子，卻不得不為了國家大計奔赴宇宙。
因此法夸爾必然不會放棄回收ISEE-3。
2014年，根據(jù)當年的承諾，這正是ISEE-3回歸L1拉格朗日點的時候。
已經(jīng)退休多年的法夸爾再一次號召起老伙計們，組成了一個私人組織。
經(jīng)過多次與NASA溝通，成功得到了NASA的允許。
能夠以民間組織的身份操作政府衛(wèi)星的，法夸爾的組織還是頭一個。
法夸爾老伙計戰(zhàn)隊
法夸爾通過眾籌的方式，30天籌集了計劃所需的16萬美元。
盡管31年的等待，當年的天文愛好者都老了，但誰不想親自參與一次創(chuàng)造奇跡的運動中去？
法夸爾的團隊在一家廢棄的麥當勞里開始了工作，墻面上還掛著一面海盜旗。
這么說來，法夸爾也不反感“太空海盜”的稱號。
同年6月，法夸爾的團隊成功與ISEE-3取得聯(lián)系，只是接下來事情卻往著糟糕的方向發(fā)展：
7月2日，首次點火失敗。
7月8日，第二次點火失敗。
8月10日，ISEE-3因為設(shè)備問題始終無法回到L1拉格朗日點。
值得欣慰的是，因為ISEE-3的軌道設(shè)計足夠精確，17年后它仍將在地球上空劃過。
17年后還能不能讓ISEE-3回歸，已經(jīng)不再重要。
因為法夸爾在2015年10月18日逝世，享年83歲。
只余下看著ISEE-3遠去的遺憾，也許逝世的年月日沒有一個數(shù)字“12”也挺遺憾的。
名為ISEE-3的推特上發(fā)送的圖片
ISEE-3仍在太空中寂寞前行，但它將一直在法夸爾為它設(shè)計的軌道上運作。
它如同一面旗幟，始終會劃過地球，喚醒人們追尋宇宙的內(nèi)心。
聯(lián)系客服
