【蒋迅专栏（十三）】从越南船民到国际一流航天工程设计师 ─ 陈惠女士

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，南越被北越及越共游击队打败，北越统一越南。其间大量南越居民逃亡越南。有估计说，多达二百万船民逃离越南，其中五十万人死亡。西方国家接受了其中大部分船民，其中美国接受了八十多万人。我今天要说的就是这些船民中的一位：陈惠 (Huy Tran) 女士。

Source: NASA

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。村外是一条河，越共的军队就在河对岸集结。她的父亲在南越政府的海军工作。那时村子里只有几个重要人物的家里有电。一位军官的家里有一台太太从西贡带去的黑白电视机。到了周末，军官太太就允许军人的子女在家的门前看几个小时的电视，内容有战事新闻、音乐、电视剧等。“星际旅行”就是这样收看的。

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。只是到学校放假时才让她到田里去劳动。很多没有上学的小孩最后就继承了父业成了农民。她选择了上学，这样也许有一天她可以进入大学。她知道她必须学好。这是她学好数学物理的原始动力。村里的男孩子们有时会跟她开玩笑：像你这样以后不会有人追的。她回答说：那是你的损失。

1969年，当美国宇航员阿姆斯特朗登上月球的时候，她和其他孩子们一起非常兴奋。那天去看电视的人特别多。六岁的陈惠爬上了芒果树，从电视上看到了现场报导。她看到一个身穿宇航服像外星人的人在月球上。那是阿姆斯特朗。在电视上她还看到远在休斯顿的控制中心的人欢呼雀跃，於是她想，要是有一天自己也能到月球上去该多好啊。但是她知道，这样的机率很小很小，几乎是零。

战争越来越激烈。陈惠和家人疲於奔命，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。但那只是一个梦，一个实现不了的梦。1975年，西贡被北越打下来，她连上学的梦都变得渺茫了。四年后，她的父母在越南看不到一点希望，於是决定冒险造了一条小船逃出越南。在海上飘流了四天五夜，他们幸运地到达了印度尼西亚的一座孤岛上。又过了三个月，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。终於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。

他们一家最初到达的是南达科他州。7月，他们搬到了旧金山。陈惠在父亲的旧友的餐馆里洗碗以换取在其地下室居住。她的母亲则为人家当佣人。这样到了秋季开学的时候，他的父亲决定：九个孩子都必须去上学。幸好美国是全民义务教育，他们都可以免费上学，连教科书都是免费发的。可是他们不能在人家继续住下去了。他们只好搬家。这一次，他们搬到了硅谷桑尼维尔市。一家人挤进了一个父亲过去合伙人的两居室公寓里。她是家里最大的孩子，义不容辞地承担起八个弟弟妹妹的学习，同时自己在当地高中上学并顺利毕业。

1981年4月12日，美国第一次成功发射了航天飞机。陈惠又一次开始做起航天梦。但这个梦仍然是那么的遥远，那么的渺茫。带着这个梦，高中毕业的她进入了位於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，有点象中国的联合培养，就是说让学院的学生到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。她朝自己的梦想迈出了坚实的一步。

在NASA阿姆斯研究中心，陈惠被分配到防热材料实验室，而这正是NASA开发航天飞机防热材料的关键部门。对於这份工作，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，如何加温到一千五百摄氏度，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，在以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做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，成为了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，取得了长足的进步，很快就成为了实验室的主力。这时，NASA正好处於黄金时期。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挥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)。她知道自己特别的幸运。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。

Source: NASA

第二个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，也是人造装制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1920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。由於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种防热材料就是在这样的情况下产生的。这个新材料叫作“酚醛浸渍碳烧蚀材料”，简称“PICA”。“PICA”还有其它的翻译方法，英文名称是“Phenolic Impregnated Carbon Ablator”。“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”也使用“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做出了杰出的贡献，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)，2016年5月她被正式任命为航空部主任。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。她的故事告诉我们，如果你在幼年有一个跟天有关的梦，不要放弃它，你有可能实现它。

后注：本文已经在中国科学报4月6日三版刊发，