“新视野”号从370万英里外拍摄到的冥王星和卡戎星。这张壮观的景象，以及实现这一景象的任务，几乎未能成行——不仅一次，而是反复如此。（来源：NASA/JHU-APL/SWRI）在太空探索中，事情出错的方式有数百万种，而正确的方式只有一种。当“新视野”号探测器于7月14日掠过冥王星表面不到8000英里时，这之所以能够实现，仅仅是因为一个由科学家、工程师和任务规划师组成的庞大团队成功消除了所有错误，并找到了通往正确之路的途径，而这一过程已经花了40多年才完全展开。工程师们在修复问题方面已经变得如此熟练，以至于大多数时候公众根本不知道他们面临着什么——直到事情出了问题，就像上周末“新视野”号所遭遇的那样，一个软件故障导致探测器关闭并进入“安全”模式。一度，这成为了一则新闻。然后，工程师们再次挺身而出，解决了问题（由发送给探测器的、为飞掠做准备的一系列指令中一个晦涩的时间错误引起）。三天之内，一切恢复正常。正如“新视野”号首席研究员艾伦·斯特恩所说：“从科学角度来看，这不会将A+变成A。”但软件问题几乎不是唯一差点使冥王星任务脱轨的故障。政治和人际关系也会出错，而且经常出错。这个故事的开端可以追溯到20世纪70年代，一段被称为尼克松政府的黑暗时期。当时，太空科学家们意识到，外行星的一种罕见排列将有可能高效地将一艘航天器送往外太阳系进行一次宏大的巡游，利用每颗巨行星的引力将其推向下一颗。这种排列每176年才发生一次。NASA的规划者提出了一个自然而然的概念——大旅行。它本将派4艘航天器前往外太阳系，其中一艘将前往冥王星。然而，到了1972年初，NASA的政治命运急转直下。尼克松取消了阿波罗18号和19号。公众和国会对太空探索的支持急剧下降；国家正处于经济衰退和越战泥潭之中。一支耗资超过10亿美元的太空探测器舰队（请记住，这是1972年的美元）根本不可能实现。NASA将取消的“大旅行”重新规划成成本较低的双探测器“旅行者”项目，并因此牺牲了冥王星。在那之后，是一系列令人心碎的漫长尝试，试图从零开始创建一项新的冥王星任务。艾伦·斯特恩是这些努力的主要推动者，可以追溯到1990年。（Jason Davis在行星学会提供了精彩总结，如果你想要所有详细信息，可以看看Michael Neufeld更学术的报道。）这些任务有着充满希望的名字：冥王星350、冥王星快速飞掠、冥王星快车。最后，斯特恩提出了获胜的概念——“新视野”号。他的最终提案提交于9/11事件一周后，当时约翰霍普金斯大学应用物理实验室（该任务的操作方）的办公室仍然关闭。斯特恩完成了提案，NASA也批准了。
冥王星上的心形区域（可能是由氮霜覆盖形成）唤起了人们对“新视野”号如今的喜爱。但这项任务并非总是如此受欢迎。（来源：NASA/JHU-APL/SWRI）次年，新的NASA局长试图取消“新视野”号，转而支持一项高科技核裂变动力任务。他失败了，“新视野”号得以幸存。漫长而艰难的竞争带来的一个好处是，斯特恩和任务工程师们设计出了一艘相对廉价、轻巧的航天器。“新视野”号的重量约为“旅行者1号”的一半，实际成本大约是其三分之一。将一艘轻型探测器放置在一枚大型Atlas V火箭顶部，使得“新视野”号在2006年发射时成为有史以来速度最快的物体（尽管“新视野”号在途中已减速，让“旅行者1号”重新获得了速度记录）。在这种情况下，如果“新视野”号因简单的软件错误而失败，那将更加悲惨。但这也极不可能发生。“新视野”号团队对故障的准备是充分的，这只是轻描淡写。别以为这些麻烦只与冥王星有关，让我提请你注意另外几个近期的案例。目前绕矮行星谷神星运行的“黎明”号航天器。它使用一种创新的离子发动机，这既降低了成本，又增加了探测器的灵活性，使其能够访问并绕行两个不同的天体——这是航天器首次这样做。缺点是发动机需要长时间持续运行。去年秋天，当一颗宇宙射线击中“黎明”号时，航天器不得不重新启动。当它重新上线时，原来的轨道已经丢失，任务规划者不得不为前往谷神星设计新的轨道。6月30日，就在“新视野”号出现软件异常的四天前，一个软件错误导致“黎明”号再次关闭，使其停留在目前绕谷神星的轨道上比预期更长的时间。工程师们目前就地待命，直到他们100%确定他们理解了问题的性质以及如何防止其再次发生。我们还需要等待一段时间才能弄清楚那些奇怪的白色斑点。
“黎明”号前往谷神星的计划（红色）和实际（绿色）路径。改道是由一颗错误的宇宙射线击中探测器电子设备引起的。（来源：NASA/JPL）然后是“罗塞塔”号航天器和菲莱着陆器在楚留莫夫-格拉西缅科彗星上——大多数人称之为“67P彗星”或“罗塞塔的彗星”。与“新视野”号一样，“罗塞塔”号和菲莱也是之前被取消的任务、成本削减和计划变更的幸存者。很久以前，计划是将彗星探测器与目前绕土星运行的“卡西尼”号航天器配对，作为名为CRAF/Cassini的联合美欧项目的一部分。事情并没有完全按计划进行。菲莱在彗星上的着陆当然也没有按计划进行。本应将探测器固定在原位的鱼叉和冰螺钉未能正常工作。着陆器弹到了一个计划外且不安全的位置。它完成了基本科学任务，耗尽了电池，然后沉默了。然后，正如许多人所希望但很少有人预料到的那样，当彗星绕太阳运行时，小着陆器暴露在更多阳光下，它又复活了。截至今天，菲莱再次与“罗塞塔”号通话，并可能计划重返科学探索。罗塞塔的科学家们欣喜若狂，因为现在他们可能能够在彗星比最初计划的更靠近太阳时，获得彗星表面的数据。因此，从某些方面来看，着陆器的冬眠是一个意外收获，”法国国家空间研究中心（CNES）菲莱项目经理Philippe Goudon说。当“罗塞塔”号收到菲莱从着陆器苏醒的第一个信号时，工程师们立即开始规划一套新的探索方案。他们一如既往地准备好从所有出错的事情中恢复过来，并将情况转化为另一个正确的事件。*在Twitter上关注我*：@coreyspowell
