趣學STEAM:與NASA工程師連線

[2023.09.11] 發表
Daniel Huang(圖:黃志東)
航空航天工程師Shannah Withrow-Maser (Shannah,左圖)及Athena Chan(Athena,右圖)。(網上圖片)
(圖C)(網上圖片)

【明報專訊】當被Shannah Withrow-Maser 問到工程師究竟是做什麼時,希望長大後成為工程師的Daniel Huang(10歲,圓圖)回答:「負責製作機械人、並且通過輸入各種電腦程式讓機械人能完成任務的人。」Shannah說,工程師的工作與機械操作相關,包括研發、製作、測試等,她的工作是製作可於火星展開探測任務的無人直升機,在製作完成、經測試後,便會派上火星執行任務。在連線對話當日,Shannah向小學生介紹航空航天工程師的工作呢!

■知多點

火星是行星

宇宙中發光的天體稱為恆星,例如太陽。有些天體不會發光、圍繞恆星運轉的,稱為行星,例如地球和火星。有八大行星圍繞太陽運轉,組成「太陽系」,當中只有地球有人類居住,但未來是不是只有地球可供人類居住?這個答案不知道!

工程師的工作

Shannah說:「工程師的工作是利用數學及科學的知識,設計及製作不同的機械及研發新科技,例如大橋、雪櫃、電話,甚至火箭、太空船等。」Shannah及Athena的工程範疇專注於航天機械(aeromechanics),研究如何讓機械在太空環境中順利操作及執行任務。她們的工作基地位於美國加州的埃姆斯研究中心,主要負責與火星探測任務相關的航天機械工程,包括獨創號及火星樣本回收直升機的研發、測試等。

火星有什麼?是否適合人類居住?載人上火星的計劃是否可行?這需要工程師研發可登上火星執行任務的無人機、探測器等,再蒐集數據、採得岩石樣本、環境資料回地球分析,才有更準確的判斷。

■NASA的火星任務三部曲:

第一步

2021年火星探測器毅力號(Perseverance)於火星登陸,尋找生命[象及測試能否在火星製氧,預計整個測試需時數年。當毅力號進入火星大氣層時,要承受1300℃高溫!現時毅力號仍在火星「工作」中。

第二步

毅力號載茧L人直升機獨創號,一起到火星,讓獨創號可在火星上試飛測試。

第三步

安排火星樣本回收直升機取回從火星採集的樣本,NASA預計於2030年回收樣本。

換言之,如一切順利,關於人類對火星許多的疑問將會得到解答。Shannah和Athena集中於參與第二及第三步相關的航天機械工作。

■知多點

獨創號相關新聞

火星探測器毅力號所搭載的無人直升機獨創號(圖C)成功在火星試飛,是人類首次在其他星球表面實行動力控制飛行。試飛成功將有望改變人類探索遙遠星體的方式。

【節錄自〈NASA獨創號無人直升機火星試飛成功 人類首次其他星球表面實行動力控制飛行〉2021.04.19 明報即時新聞】

航天小知識:在火星操作機械難

你有玩遙控飛機的經驗嗎?只要用遙控器就能操作,但應用於火星任務的機械更複雜。因為火星的大氣非常稀薄,機械不易起飛和升降,機上旋翼葉片需以每分鐘約2400次的速度高速轉動,以製造足夠升力。因此Shannah與其他工程師不斷研究將它上升更高、飛行時間更長,提高未來載人上火星的可能呢!而這些機械雖然是在火星上執行任務,但監察及控制的工作是在地球上進行的。

■價值觀

創新

●過去沒有發現、或者未發生的事,在未來有沒有可能發生?通過研究、測試,再判斷、嘗試,未來或會有新的發現、突破及變化。就像人類上火星的想法,Shannah說這是全球很多人都想知道,因此全球各地許多的科研人員在共同努力,要看這想法能否實現。

文:鄭惠霞

圖:黃志東、網上圖片

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[常識學堂 第277期]

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