杨孝文

五个不可思议的技术事故:完美计划为何变得一团糟
2007-12-28 10:49
来源:新浪科技

 

北京时间12月28日消息,英国《新科学家》杂志最近从各种令人匪夷所思的意外事故中挑出了五个最不可思议、最蹊跷的技术事故。这些事件的所有研究人员不约而同想搞清楚一个问题,即为什么看似完美无缺的计划到最后会变得一团糟?
 
百万美元打了水漂
 

“冲击波”(BLAST)天文望远镜
 
科学家表示,气球操控是压力最小的飞行方式。实际上,一颗载有“冲击波”(BLAST)天文望远镜的气球也曾被看作是一个完美平台。“冲击波”天文望远镜是美宇航局、加拿大航天局和英国粒子物理与天文学研究理事会的一个合作项目,耗资1000万美元,用于拍摄恒星构成的远红外线照片。它在南极洲上空40公里处漂浮了12天之久,直至2007年1月2日,其间收集到大量珍贵数据。
 
在下落过程中,吊篮向外释放了一颗巨大的气球,并按计划将它的着陆伞展开。但是,本应释放降落伞着陆的电子装置却在此时出现了故障。南极大风将它们吹得鼓鼓的,看上去像巨大无比的三角帆,将这个平台变成了“风力大雪橇”。“冲击波”天文望远镜项目首席科学界马克·德福林说,“它飞速地移动起来。”当时,德福林在美国的家中关注着这台180公斤重的天文望远镜及其辅助电脑的命运。他在回忆起那一刻时说:“绝对令人万分讨厌。”
 
向“冲击波”天文望远镜提供支援的飞机看着气球吊篮在冰面蹦蹦跳跳,望远镜的碎片沿途洒落一地,直到挂在一个距着陆地点200公里外的冰川裂隙上,它才最终停了下来,此时已经过去了24个小时。德福林收到了一张“冲击波”天文望远镜事故现场惨状的照片,他细致研究了照片,试图寻找携带有此次任务数据唯一拷贝的硬盘的蛛丝马迹。
 
德福林说:“美宇航局将所有东西都涂成了白色,”所以,他的寻找工作无果而终。幸运的是,一名跟踪气球吊篮在冰面留下沟槽的飞行员发现了那个小包。项目小组找到了遭损硬盘,从中分析出重要数据,但造价1000万美元的“冲击波”天文望远镜已一文不值。德福林目前正为类似任务筹集资金,只不过这一次望远镜的电子装置承受力更强,同时有一处将作改动:“我正考虑将其涂成发着荧光的橙色。”
 
小小螺母令“猎鹰”折翅
 

“猎鹰1”火箭
 
火箭科学一直以来因其不同寻常的承受能力而广受褒奖,所以,在设计和测试火箭时,出现一些小故障并没有什么大惊小怪的。不过,要是问一问在线支付系统PayPal和太空探索公司SpaceX的创始人埃罗·穆斯克,他可不这么看,因为小故障曾让这位亿万富翁损失惨重。穆斯克的第一枚火箭“猎鹰1”定于2005年11月从太平洋夸贾林环礁发射升空,然而,没料到之后发生了一系列蹊跷的事故。先是事前无计划的发动机测试比预期耗费了更多的液氧燃料,随后液氧发生器也出现了故障。
 
穆斯克立即下令从夏威夷调运一船燃料过来,未曾想这艘油轮也添乱,中途发生泄漏事故,到达夸贾林环礁时仅仅剩下五分之一的燃料。这些也足够发射火箭所需了,但在最后的发射准备过程中,一个燃料箱阀门竟然一直开着,很多燃料就这样白白浪费了,这一系列令人匪夷所思的插曲最终令发射被迫取消。
 
穆斯克不愧为财大气粗的亿万富翁,一个月后,一船新液态氧燃料运抵夸贾林环礁,但灾难再次不期而至。强风不断冲击着夸贾林环礁,为安全起见,工程师决定将火箭中的燃料排尽,但一个施压阀出现故障,令主燃料箱出现真空,承受压力弱的一侧受到挤压,结果,燃料箱就像一个压扁的啤酒罐一样遭到严重破坏。经过长达3个月的修复,2006年3月,“猎鹰1”再次整装待发。然而,发射仅仅几秒钟,主发动机出现燃料泄漏,火箭着火失去控制,偏离发射轨道,在惊慌失措的工程师面前,一头撞向大海。事后调查发现了原因:一个遭腐蚀的燃料管螺母被认为是此次事故的罪魁祸首。
 
科学家从零开始建造火箭,一年后,“猎鹰1”再次踏上征程,这次成功发射升空。但这只“猎鹰”平稳飞行了5分钟,一级和二级火箭在脱离时发射碰撞,控制系统一度不知所措,令火箭陷入不可控制的翻滚状态,进而引发二级火箭助推器提前关闭。虽然“猎鹰1”到达了太空,但却没有了保证其在轨道长期运行所需的速度。穆斯克将于2008年1月发射第二只“猎鹰”,届时,它将携带125个人的骨灰进入太空,其中包括在《星际迷航》中扮演斯科特的美国影星詹姆斯·杜汉的骨灰。
 
故障令黄色潜水艇深陷绝境
 

自动潜艇Autosub
 
自动潜艇Autosub的使命听上去十分简单:拍摄一部有关生活于南极永久性冰层之下物种多样性的影片。不过,对南极菲姆布里森(Fimbulisen)冰架的探测需要潜艇自动完成,于是,英国南安普敦大学Autosub潜艇的设计者给其安装了一套人工智能导航系统。2003年,Autosub 2潜艇被送入南极冰层下面,上演处女航,并成功完成了这次测试任务。2004年Autosub的第二次任务同样取得成功,这让南安普敦大学研究人员的信心倍增,开始准备更加雄心勃勃的探测计划:对永久性冰层之下的神秘世界进行探测。
 
2005年,Autosub潜艇再次远航,刚开始一切看上去相当正常,但在下水五小时后,这艘造价150万英镑的黄色潜水艇向指挥中心发回了求救信号。Autosub 2已经迷失了方向,被困在永久性冰层下面。保障船上的研究人员目瞪口呆,此时他们对自动潜艇的窘境爱莫能助。Autosub 2项目机器人技术工程师米尔斯·佩勃迪说:“我记得,我们过了好一阵子才相信潜艇真的消失了。派另一艘潜艇下去寻找它也许是不错的主意,但这种救援任务太危险了。”
 
科考船五天后返回,向Autosub 2潜艇作最后的告别。Autosub 2潜艇此时虽动弹不得,但仍不断向基地发回求救信号,直至上面的5500个D型电池的能量全部耗尽。若想搞清楚Autosub 2潜艇出现了什么样的事故,则必须将其托出冰面,但它深陷冰层下面,这种任务事实上已经不可能。去年的一份报告分析称,潜艇硬件故障可能切断了电力供应,引发人工智能导航系统作出了提前浮出水面的决定,而此时潜艇还身处冰层下面。
 
国际日期变更线致最先进战机系统失灵
 

F·22“猛禽”新型隐形战斗机
 
2007年2月,12架美空军F·22“猛禽”新型隐形战斗机飞离夏威夷希卡姆空军基地,前往日本冲绳岛,这也是这种高科技战斗机首次海外之旅。刚开始,一切都风平浪静,飞行员心情也不错。然而,当“猛禽”战斗机机群越过国际日期变更线时,一些飞行员发现导航系统出现故障。飞机上的多个电脑系统发生了崩溃,燃料分系统、导航、部分通讯系统完全失灵。这种世界上最先进战斗机一下子变成了“瞎子”,似乎又回到第一次世界大战时的原始状况。
 
幸运的是,当天天气晴空万里,能见度没有问题,“猛禽”战斗机机群调转方向开始返航,在空中加油机的引导下,安全降落在希卡姆空军基地。美空军在48小时内便解决了这一问题,这是一个电脑系统的小故障,有人在编码中犯了一个错误,引发了一系列故障。三周后,编码问题得到解决的“猛禽”战斗机机群再次飞往日本,这一次按计划到达冲绳岛。前美国空中国民警卫队高级官员唐纳德·谢泼德说:“对电子仪器的信任改变了试飞程序,为事故的发生埋下了隐患。”
 
阴差阳错望远镜性能恢复
 

CFHT望远镜
 
工程混乱并不总是意味着让你因此陷入绝境,有时反而会给你“山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村”之感,就像美国天文学家在位于莫纳克亚山的加拿大·法国·夏威夷(CFHT)望远镜上发现的蹊跷事一样。2003年初,研究人员开始使用这台望远镜观测天空。CFHT望远镜是当时世界口径最大的一台望远镜,有一个新型数字照相机,另外还装了四面高精密透镜,以便让照相机能捕捉到浩瀚太空的清晰图像。
 
然而,结果令研究人员大失所望。照片中央倒是十分清楚,但两侧远比预料中模糊得多。他们进行了多种检测,但都没有发现问题所在,更别提解决方案了。于是,天文学家只好将这台照相机用于一个为期五年的观测计划,直到2004年5月,一个指导委员会称,图像质量危及到这一项目。迫不得已,研究人员展开了艰苦而繁琐的调查,工程师每天都要重复无聊透顶的工作——将光学仪器拆开,接着再重新组装,即便这么折腾,最后还是没有发现问题。
 
一天,一位工程师将一面透镜反过来安在照相机上,没料到,图片质量却出人意料地大大改善。莫纳克亚山天文台负责人克利斯汀·维勒特说:“接下来拍摄的图像数据皆让我们发出赞叹之声。图像质量和我们预期的一样。”时至今日,科学家依旧不知道为什么反过来用的透镜让望远镜恢复了本来的性能。维勒特说:“这确实让人觉得沮丧,调查原因又是费力不讨好的事,只会浪费资源,所以,我们决定将这件事抛到九霄云外。”
 

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