格哈德·蒂勒 (Gerhard Thiele):展开地球的物理学家
在2000年2月的十一天里,一根两百英尺长的桅杆从“奋进号”(Space Shuttle Endeavour)航天飞机的载荷舱中伸出,宛如一根垂向下方行星的钓竿。将其伸出、保持稳定并折叠收回,是分配给一位德国海洋物理学家的任务,而他为此等待了十二年。格哈德·蒂勒曾飞行过一次。他所收集的数据成为了地球表面近全球范围内的首张三维数字地图。
物理学之前的巡逻艇生涯
蒂勒成长的轨迹更多地指向大海而非天空。他于1953年9月2日出生在巴登-符腾堡州的海登海姆(Heidenheim an der Brenz),1972年在路德维希堡的弗里德里希·席勒中学(Friedrich-Schiller-Gymnasium)通过毕业考试,随即进入德国联邦国防军海军,从1972年至1976年在快速巡逻艇上担任作战及武器军官。这段看似平凡的学徒经历被证明是航天飞行的绝佳训练:狭窄的船体、轮班工作、检查清单,以及在不容许即兴发挥的敌对环境中运行复杂设备的纪律。
他将波恩而非海登海姆视为自己的故乡。他已婚并育有四个孩子,并将烹饪、音乐、阅读和运动(尤其是羽毛球)列为他不工作时的消遣。
海德堡、普林斯顿与海洋环流
直到海军服役结束后,他才成为一名科学家。1976年至1982年间,蒂勒在慕尼黑的卢德维格-马克西米利安大学(Ludwig-Maximilians-Universität)和海德堡的鲁普莱希特-卡尔斯大学(Ruprecht-Karls-Universität)学习物理学,并于1985年在海德堡的环境物理研究所获得博士学位。他的研究课题是全球海洋环流及其对气候发展的影响——即控制地球能量分配的热量与盐分的缓慢传送带。他在地球物理学和海洋学领域发表了研究成果,且不同寻常的是,作为一名物理学家,他也涉足心理学领域。1986年至1987年,他在普林斯顿大学完成了博士后工作。
这一背景比通常的宇航员简历细节更为重要。蒂勒进入轨道时并非作为一名俯瞰地景的飞行员;他是一位将地球视为单一循环机器研究了十年的地球系统科学家。他最终执行的任务,本质上就是一台瞄准那台机器的测量仪器。
在候机室的十二年
1988年,他入选德国宇航员团队,并开始在德国航空航天中心(DLR)进行基础训练,于1990年完成。他被分配到第二次德国太空实验室任务(D-2)的后备机组,并在1993年4月STS-55飞行期间担任候补载荷专家——这意味着他为一项在地面上观看的任务训练了多年。
第二次机会出现在1996年7月,当时德国航天局(DARA)和德国航空航天中心(DLR)推荐他参加美国国家航空航天局(NASA)的任务专家班。经过休斯敦两年的训练,他获得了资格。1998年8月,当国家宇航员队并入欧洲航天局(ESA)时,他加入了欧洲宇航员队。他在获得飞行任务之前,已经在宇航员行业工作了十年。
十一天,一根桅杆
STS-99航天飞机雷达地形测绘任务于2000年2月11日发射,于2月22日着陆。其目的是干涉雷达测绘:两根天线,一根在载荷舱内,另一根在可展开桅杆的末端,从略有不同的位置观测同一地形,从而将返回信号的差异转化为高程数据。蒂勒的具体职责是SRTM任务操作,包括两百英尺吊杆的展开和收回——这是整个任务成败的关键点,因为无法折叠的桅杆将无法带回地球。他还接受了应急太空行走的成员训练,以备不时之需。但这种情况并未发生。
其结果是完成了地球表面近全球范围内的首次三维数字测绘:一套地形数据集,此后成为从洪水模拟、航空图表到消费级地图软件地形层的所有基础。很少有单一任务能留下如此广泛使用的产品。
通信回路中的声音
随后的事情对于欧洲航天事业而言,其重要性可以说超过了飞行本身。STS-99之后,美国国家航空航天局(NASA)任命蒂勒为任务控制中心指令通信员(CapCom)——即与机组人员通话的宇航员——这是欧洲宇航员首次担任该职位。在休斯敦的文化中,这不仅是外交礼遇,更是关于信任的宣示。
随后他转入管理岗位。2001年8月,他成为欧洲航天局(ESA)宇航员与操作部门负责人;2002年至2003年担任宇航员部门代理负责人,2005年至2010年担任宇航员部门负责人。在此期间,他于2003年至2004年作为荷兰宇航员安德烈·凯佩尔(André Kuipers)执行联盟TMA-4飞行任务的后备人员接受训练。他于2005年10月退出了欧洲宇航员队的现役飞行状态。自2010年4月1日起,他成为维也纳欧洲空间政策研究所(ESPI)的驻场研究员;自2013年7月1日起,他负责欧洲航天局(ESA)载人航天与操作部门的战略规划及拓展办公室;到2016年,他已转至亚琛工业大学(RWTH Aachen)任教。
他获得的荣誉包括联邦十字勋章一等奖(1993年)、美国国家航空航天局(NASA)航天飞行奖章和美国宇航学会(AAS)飞行成就奖(均为2000年),以及巴登-符腾堡州功绩勋章(2001年)。
为什么格哈德被称为天才
首先要诚实:记录中没有任何科学家或同事称蒂勒为天才,他也从未自称过。他在海洋环流方面的博士工作是扎实的环境物理学研究,而非范式转移,而STS-99是一个拥有庞大机组人员和地面团队的美国国家航空航天局(NASA)任务;没有任何个人拥有其成果。
记录所支持的是一种更罕见、更不浪漫的品质——在极长的时间内承受压力并保持深厚且可迁移的能力,且没有任何回报保证。蒂勒掌握了三个独立的专业系统:海军武器操作、博士级地球物理学以及航天飞机系统工程。随后,他在排队中度过了十二年,其中包括作为候补人员为整个任务进行训练却从未执行的特殊屈辱,之后才被委以STS-99上唯一不能失败的硬件任务。美国国家航空航天局(NASA)决定让他成为首位欧洲指令通信员(CapCom),这是档案中最接近职业评价的内容:它表明飞行主管认为他的情境判断力足以将美国机组人员的语音链路交由他掌控。
称之为手艺而非天才。它由对机器的深刻理解(在其运作前便知其行为)以及一种将十年的推迟视为训练条件而非失败的坚韧意志组成。这是诚实的评价,且具有相当的分量。
遗产
蒂勒的飞行留下了两项遗产。一是SRTM高程模型,这是一项如此普遍的公共基础设施,以至于大多数依赖它的人从未听说过它的名字。另一项是制度性的:作为欧洲航天局(ESA)宇航员部门的负责人,在欧洲于国际空间站(ISS)上确立长期地位的那些年里,他塑造了在他之后飞行的宇航员队伍。第三项是家庭的。他的女儿因萨·蒂勒-艾希(Insa Thiele-Eich)成为了“女宇航员”(Die Astronautin)倡议的候选人,旨在将第一位德国女性送入太空——这是该家族在同一问题上的第二次尝试,处于一代人的另一端。
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