微重力研究目前的進展

微重力研究目前的進展

過去幾年裡，在微重力物理、化學科學方面也有了長足的進展。在地面上觀察到的物理現象一般常被重力蒙蔽。在失重下，許多現象就如撥雲見日、清晰地顯現出來。航太總署大量收集了在失重下燃燒、材料、流體方面的數據。

科學的進展是要用實驗與理論兩隻腳向前邁進的：實驗證實並推廣理論，理論預測實驗。例如我們在太空點起了蠟蠋，火焰與地面上不同，是球狀的，使我們能計算出燃料氣體擴散的速度及其他有關因素，實驗和理論就可以做有意義的比較了。

在蛋白質晶體生長方面更有突破性的進展。蛋白質的特性是含水量可達至百分之九十，所以蛋白質的晶體結構特別脆弱，加上蛋白質一般的分子數很高，所以要長一個高質量的蛋白質結晶誠屬不易，但為了製藥及治病上的需求，有許多蛋白質的晶體結構，我們一定要盡快搞清楚，諸如與愛滋病有關的病毒蛋白質及「遺傳基因」上的蛋白質分子結構等。

一家藥廠曾投資大筆研究經費，希望找出人類某種小腸寄生菌的蛋白質結構，經過兩年後，宣告失敗。在一九九二年六月飛行的美國太空實驗室一號，成功地在失重下，把這個蛋白質晶體固定，把結構找出來。每次太空飛行都帶著上百個蛋白質結晶實驗，這對人類的醫學方面貢獻是極為巨大的。

我認為微重力研究有一定的科學價值，是值得做的！讓我再詳細介紹一下USML-2任務。
USML-2的任務於九五年十月二十日發射，由哥倫比亞號承當，這是哥倫比亞號經過十六個月的大修後，首次飛行。這次的發射總共延誤了六次，到第七次才成功，創下了太空梭發射取消的最高記錄。

一般取消發射的原因，不外機件故障及氣候，除了幾個最大機件，如推送器、機身、機翼外，太空梭的機件都重複好幾套，以確保安全。

例如，飛行電腦四套，主要事件控制器兩套等。任何時候，如果在四套電腦中，有一套不能工作，在地面上沒修好，就不起飛。在天上，則視機件的功能：四套中壞了一套，可繼續飛行；四壞二，就要視任務的性質而定了。一般是至少再修復一套，否則要提前返航。

至於氣候的要求，則變化較大。一般最低要求是雲層不得低於四千呎，並且還要是散雲，側風不得超過二十哩等，但五個緊急降落地的氣候也要符合同樣的要求。在發射後，尚未進入軌道前，摩洛哥及西班牙共有三個緊急降落場，外加加州的愛德華空軍基地及新墨西哥州的白沙基地，共五個地方，每個地方的氣候都要達到最低要求，所以有時候雖然在甘迺迪發射中心是萬里晴空，但還是不能發射。

USML-2的六次發射取消，幾乎多種情況都碰到了，前後共二十三天，把航太總署折騰得人仰馬翻，也引起新聞媒體的冷嘲熱諷，但受災最大的還是科學實驗及科學家。

太空實驗室的控制中心在阿拉巴馬州的馬歇爾飛行中心，近百位參與這次任務的科研人員，要在每次發射前二十四小時前，進入控制中心待命，所以每次發射前，他們都要由全美各地，離開家小，奔赴馬歇爾中心。每次取消就得往返折騰一次，這些科研人員還是咬緊牙根熬了過來，但是有些易腐壞的科學實驗材料就祇能用硬工夫克服。

這次飛行共有一千五百個各類的蛋白質結晶液體，通常這些材料不易久存，有「最後上機，最先下機」的特別優惠待遇。每次取消發射，所有材料需重新換過，一般要求的庫存量能應付三次發射取消，超過三次，就要用非常方法，繼續供應新鮮材料。

非常方法包括地面實驗室二十四小時加工，提煉純淨的蛋白質，發動全美各大實驗室供應材料。其他如馬鈴薯秧苗、新鮮沸石結晶液體等，到第七次發射前，已達彈盡援絕的地步了。如超過七次，則祇能棄兵卒保將帥，放棄生物類實驗。

在USML-2之前，總部任務科學家要在發射前一天進入工作崗位。USML-2經驗後，我在華盛頓等到太空梭騰空後，才趕赴機場。通常沒有「發射窗口」的太空梭任務在東部時間下午兩點後一小時內發射，西班牙緊急降落場剛天黑，西岸和白沙緊急降落場則是大白天，整體考慮下，這是最好的安排。

「任務科學家」一天工作十六小時
做為USML-2微重力實驗室總部任務科學家，我的職責包括：整個「太空實驗室」(Spacelab)實驗項目的合成，代表副署長出席研究員工作小組(IWG)會議，會同IWG審核、遴選、向航太總署推薦上天科學家太空人(payload specialist, PS，又稱載重專家)，在發射前數日，向署長哥登做任務匯報(mission briefing)。在飛行期間，與馬歇爾中心任務科學家管理所有研究員，處理天上、地面與科學實驗有關大小緊急事件，每天上午十點以電話會議方式向在總部華盛頓副署長和有關局長匯報，每天與馬歇爾中心「任務簡報」電視小組製作一組十分鐘電視節目等。所有工作中，以電視節目製作最為緊張、辛苦。

在USML-2科學家太空人的推薦過程遭到極大因難。「飛行」副署長否決了一位IWG提名的載重專家，引起風波。我部門副署長要我召開IWG緊急會議，研究員投票再選，化險為夷，事件沒有繼續擴大。通常強森太空中心「太空人辦公室」對載重專家候選人的個人作風、生活習慣密切關注。七個人要在擁擠的空間生活十六天，有些要求都在不言之中。

「任務簡報」電視節目在每天上午十時前，以衛星送到強森太空中心，在中部時間正午以航太總署閉路電視向全國播出。在馬歇爾中心的導演是莎菈‧莫肯(Sarah Moquin)，我的責任近於製片人(Executive Producer)。與「任務簡報」電視製作小組工作，每天半夜一點起床，兩點上班，先花一個小時閱讀過去二十四小時內的科學成果進展報告，然後走訪各個研究員通訊站，實地瞭解數據重要性，挑選具有科學突破性的成果，要求研究員待命，上鏡頭接受採訪。

凌晨四點與製作小組開碰頭會，討論後，由我決定當天節目內容，因科學涵蓋面廣，我還要幫助採訪記者擬定問題摘要。打點兩組採訪記者就位後，開車到莫肯的辦公室，協助她擬播音員講稿，我的責任是保證講稿的科學正確性。

這時技術員拿來有關的電視檔案素材，由我批准切入播出節目。上午七時前，稿件送交馬歇爾中心新聞部主管批准後，播音員愛蕾卡‧藍(Erica Lane)開始演練，採訪小組素帶一到，就到設備齊全的剪接室合成。播音員愛蕾卡‧藍是南方人，平常以阿拉巴馬方言與人交談，但在鏡頭前，就以標準的中西部英語發音。

忙完電視節目後，回到任務控制中心，瞭解未來二十四小時的實驗項目、內容，找研究員談話，準備向總部的簡報，出席各類會議，下午五時許回旅館，出去慢跑四十五分鐘，晚上八時就寢，一天工作近十六小時。