獨家／他讓堅毅號登火星的秘密曝光
記者鍾志鵬／台北報導
▲「堅毅號」用「空中吊車」方式降落火星 (JPL官網)。（圖／彭家彥博士提供）
事先要演算模擬超過3000種登陸狀況組合，並且要確保其中99%的狀況組合能夠成功。他來自台灣的美國太空總署(NASA)華裔首席工程師彭家彥。是讓《堅毅號》成功登陸火星的重要推手，他帶領的團隊負責《堅毅號》的「自動登陸模擬」。他自臺灣大學土木系畢業後，前往美國《加州理工學院》深造，取得應用力學博士學位，之後進入NASA噴射推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory)。越洋接受「三立新聞網」獨家訪問表示，雖然登陸剛過一年，但對探索火星而言，《堅毅號》的任務才剛剛開始，新的發現正在發生中……
▲ 彭家彥博士與歷年火星探測車 。（圖／彭家彥博士提供）
台灣之光彭家彥 成功讓《堅毅號》登陸火星的推手
2021年2月18日，美國火星探測器《堅毅號》，經過大約4.8億公里的飛行，安全登陸火星，並傳回火星表面的影像。立刻震撼地球，引起歡呼。從此刻起，長達數年的探索火星古生命暨採集岩石土壤之旅展開了。
▲彭家彥博士與火星探測車模型。 （圖／彭家彥博士提供）
從地球到火星是一件極高難度的事，而讓這一切「不可能成為可能的」的重要推手是來自台灣的彭家彥博士。彭博士解釋，在這趟火星行動中，負責《堅毅號》的「自動登陸模擬」，事先要演算模擬超過3000種降落方式，並且一定要確保「成功率」99％，「那天」彭家彥向上天祈禱，千萬不要發生那1％無法掌控控制、注定失敗的情況。幸好《堅毅號》成功降落火星，接下來的事，全世界都知道了。
▲「堅毅號」團隊成員觀看成功降落後回傳的影像 (NASA官網)。 （圖／彭家彥博士提供）
台灣之光彭家彥 細說《堅毅號》不為外人知道的事
彭家彥博士深入淺出地解釋，《堅毅號》火星車重達1,025公斤，加上火星表面的大氣稀薄、重力小，和各種大小石頭、坡度分布等等，地球上找不到相同條件的地方作火星登陸試驗，這時候就必須靠自己帶領的團隊，以電腦模擬的方式做先作3000種「虛擬降落」。
▲「獨創號」 (Ingenuity) 小型火星直升機 (NASA官網)。 （圖／彭家彥博士提供）
「虛擬降落」要以電腦模擬「堅毅號」用「太空吊車」方式降落火星的三千種可能著陸狀況，而這三千種狀況要組合各種可能的地表石頭分布、坡度分布，加上各種降落狀況的不同參數，從上萬組合中隨機挑出其中的3000種可能著陸狀況。「堅毅號」的設計當然不可能做到100％(3000種可能著陸狀況)都「虛擬降落」成功，設計需要不斷地改進，一直到其中99%（2970種可能著陸狀況）皆能安全著陸，才算大功告成。所以在2021年2月18日當天，非常感恩沒有遇到那另外1％的狀況。
2021年的《堅毅號》火星採樣 2031年才能送回地球
彭家彥博士說明《堅毅號》火星探測車的主要任務之一，是採集火星的土壤跟岩石樣本，然後把這些樣本都先放在一些小容器裡面，留在火星的表面，等到下一個火星計畫，再把這些樣本送回地球。目前《堅毅號》火星探測車的操作，是由另外一批火星地表控制人員在負責。
▲火星探測車降落傳回來的火星地形照片 。 （圖／彭家彥博士提供）
目前團隊的新任務，已經開始做下一個火星計畫了。目的就是把《堅毅號》所採集的岩石跟土壤樣本，在2031年前後運回地球。但這計畫的規模與經費都太龐大了，美國太空總署沒有辦法獨力完成，所以會跟歐洲的太空總署合作。
送《堅毅號》到火星難 把火星樣本送回地球更難
彭家彥博士表示，目前的規劃是要送一個小型的「採樣車」到火星表面，這個採樣車上面會有一個小的「火星車」，那這個小的火星車就會跑到《堅毅號》放樣本的地點，把樣本收集起來送回到「採樣車」上面。
▲10 火星探測車降落傳回來的火星地形照片 。 （圖／彭家彥博士提供）
這個「採樣車」上面會有一個「小火箭」，這個小火箭就會把樣本送到火星上空的一個軌道，在火星軌道上會有一個「人造衛星」收集這些樣本，收集到了之後，再用另一個「小火箭」運回地球，最後降落在美國陸地上的某個沙漠地帶，整個過程無比複雜，相對《堅毅號》登陸火星更加複雜與困難，將是考驗人類科技的另一個里程碑。
但克服種種困難之後，相信我們整個人類科技文明的水準，又可以提升到另外一個境界。假如一切順利的話，我們應該可以在2031年左右，把火星表面的土壤跟岩石樣本送回地球來做研究。
▲傳送火星土壤岩石樣本 的火星小火箭 (NASA官網)。 （圖／彭家彥博士提供）
對宇宙與火星了解越多 越明白找到另一個地球太難了
浩瀚星河中，地球是最耀眼、最美麗，又充滿生命的一顆星。彭家彥博士探索太空、參與火星計畫數十年，語重心長訴說「火星計畫」對人類的啟示：
放眼宇宙，愛護地球。
原因是什麼？
因為我們對宇宙了解越多，對火星了解的越多，
我們就越發現，在這個浩瀚宇宙當中，
要找到像地球一樣的地方實在不容易。
像火星，目前完全不適合生命的存在，
另一個有可能像地球的星球，也離我們至少數百光年。
即使我們可以光速來旅行，
這輩子也不可能到達另一個可以居住的星球，
所以說，我們真的要記得這句話，
「放眼宇宙，愛護地球。」
因為地球是我們目前唯一既美麗又溫暖的家。
▲ 蒙著藍色輕紗，在太空中獨具魅力的地球 (NASA官網)。（圖／彭家彥博士提供）