作者:蒋迅 来源:中国科学报 发布时间:2012-4-6 7:3:16
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从越南船民到航天工程设计师

 
陈惠与同事。图片来源:NASA
 
■蒋迅
 
越南船民(Vietnamese boat people)是一个特殊的历史现象。自1961年越战爆发,至1975年4月30日结束,北越统一越南。其间大量南越居民逃离越南。有估计说,多达200万船民逃离,其中50万人死亡。西方国家接受了大部分船民,美国接受了80多万人。我今天要说的就是这些船民中的一位:陈惠(Huy Tran)。
 
陈惠出生于1963年。她的家在距离南中国海最南端大约60公里、距离西贡有350公里的一个小乡村里。她的父亲在南越政府的海军工作。陈惠从小就特别喜欢数学和物理。但是在越南并不是所有的孩子都能上学。幸运的是,她的父母支持她去上学。1969年,当美国宇航员阿姆斯特朗登上月球时,6岁的陈惠从电视上看到了现场报道。她想,要是有一天自己也能到月球上去该多好啊。
 
战争越来越激烈。陈惠和家人疲于奔命,没有时间再去做月球的梦。但时不时地,那个梦总是回到她的脑海里。1975年,西贡被北越打下来,她连上学的梦都变得渺茫了。4年后,她的父母冒险造了一条小船逃出越南。在海上漂流了4天5夜,他们幸运地到达了印度尼西亚的一座孤岛上。又过了3个月,联合国救援人员发现了他们,就把这座孤岛建成了难民营。在难民营里等待了一年,她在那里自学了英语。终于在一个教会的帮助下,他们于1980年3月31日到达了美国。从此她开始努力去实现自己童年的梦想。
 
带着这个梦,高中毕业的她进入了位于硅谷的美国最大最优秀的社区学院之一迪安萨学院(De Anza College)。正好这个学院与NASA有一个实习计划,有点像中国的联合培养,就是让学院的学生到NASA实习工作一年,学生得到学分和一定的收入。陈惠向往NASA,又需要帮助她的家庭挣钱,她递交了申请。就这样,陈惠第一次来到NASA工作。
 
在NASA阿姆斯研究中心,陈惠被分配到防热材料实验室,这正是NASA开发航天飞机防热材料的关键部门。对于这份工作,她是既兴奋又紧张。操着有口音的英语,她一边干一边学,小心翼翼地,生怕做坏了试验而浪费了政府的钱。她的导师让她放心大胆地干。“这是research,有时会成功,有时不成功。你需要的是弄清楚你的结果告诉了你什么,然后继续进行下去。如果你总是一次成功的话,那就是 search,不是re-search了。”她当时不能完全理解这句话的含义,但她以后知道了自己在做实验时要学有耐心,集中精神。在这一年,她学会了如何制作防热板,如何加温到1500摄氏度,然后检验强度。她知道自己是幸运的,所以特别珍惜这次机会。每天早上她会提前一个小时到达,然后学习熟悉仪器的安全操作。她的导师对她很满意,让她写研究结果和分析的报告,此前还没有实习生做过。导师还把她的报告提供给研究人员,对她的数据分析赞美有加。在一年的实习结束之后,她继续跟随好几位研究人员学习工作。就这样,她于1990年在获得圣何西州立大学材料工程方面的学士学位的同时也获得了作科学研究的第一手经验。她自然而然地回到了防热材料实验室,成为一名真正的科研人员。
 
在防热材料实验室,陈惠充分发挥自己在学校学到的知识和在实验室学到的技能,很快就成为实验室的主力。这时,NASA正好处于黄金时期。除了航天飞机的防热材料之外,还有好几个进入大气层的重要的航天器项目,她都参加了。这包括1997年的火星拓荒者,她担任了防热板的测试和验证。火星拓荒者于1997年7月4日在火星表面克里斯平原和阿瑞斯峡谷的交界附近着陆。整个降落过程只有6分钟,但在那6分钟里,航天器的外部温度可以达到两千摄氏度。所以当索杰纳号火星车发回第一张火星照片的时候,她和同事们都欢呼起来。他们设计、制造并验证了火星拓荒者的防热板,它保护人类送往火星的第一部火星车顺利到达火星表面。对她来说还有一个更具特殊意义的事情,她发明了后壳接口板的可重复使用的浸渍有机硅烧蚀材料(Silicone Impregnated Reusable Ceramic Ablator, SIRCA)。她知道自己特别幸运,在这个领域里,自己的设计有可能一辈子都没有机会得到实践,而她则在33岁的年龄时在自1976年以来第一次返回火星的项目里就得到了成功。
 
让陈惠更感骄傲的是“星尘号”(Stardust)的返回舱于2006年1月15日在美国犹他州着陆。“星尘号”是NASA第一次从慧星取样后返回地面,也是人造装置在返回地球最快的一次。看着返回舱徐徐降落,陈惠整整哭了两分钟,因为保护“星尘号”返回舱返回地球的防热罩是她和NASA科学家丹·拉斯基(Dan Rasky)主持设计的。这次的成功证明了她的发明是NASA的未来之路。这里要简单介绍一下防热罩的材料。烧蚀热防护罩是上世纪20年代提出来的。它的思想是靠烧蚀材料受热分解和氧化燃烧带走热量。目前,这是在高热流条件下唯一可行的一种防热方法,所以是极高速再入航天器所必备的。由于NASA未来的行星探索要求取样返回,传统的防热罩都难以胜任。所以要求科学家们研究出新的防热材料。陈惠和她的同伴研发的新型防热材料就是在这样的情况下产生的。这个新材料叫做“酚醛浸渍碳烧蚀材料”,简称“PICA”。“星尘号”是第一次在实际中使用这个材料。它的成功为“PICA”开辟出光明的前景。美国最新火星车“好奇号”也将在“PICA”的保护下降落火星表面。如果说“星尘号”对“PICA”的选择还是一种尝试,那么到“好奇号”就已经是必然的选择了。
 
到这个时候,陈惠已经实现了她童年的梦想。尽管她没有登上月球,但是她在航天事业上作出了杰出的贡献,她已经成为国际航天界防热材料的专家。2000年,她被任命为NASA阿姆斯研究中心的一个部门主任,负责项目的整合和分析;2003年,她获得了NASA杰出工程成就奖(NASA Exceptional Engineering Achievement Medal);2007年,她的团队发明的防热材料获得NASA的美国政府年度发明奖(NASA 2007 Government Invention of the Year);2008 年,她被任命为NASA阿姆斯研究中心航空部副主任(Deputy Director of Aeronautics)。回顾她的人生,她说,最最感谢的是NASA给她提供的机会,特别是那些提拔她、培养她,教会她如何做科学思考的导师和同事。
 
(http://blog.sciencenet.cn/u/jiangxun)
 
《中国科学报》 (2012-04-06 A3 博客@科学网)
 
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