NASA的IMAP任务与SWAPI
今年9月，NASA重达一吨的**星际测绘与加速探测器（IMAP）**将发射升空。它将搭载10个独特的科学仪器，用于收集和解析来自太阳以及爆炸恒星的粒子，这些粒子来源于遥远的星际空间。
其中一台关键仪器便是由普林斯顿团队主导研制的SWAPI。该设备在普林斯顿校内一处前幼儿园地下室改造的洁净室中完成了设计、组装、测试和校准。
每年，选修普林斯顿空间物理实验室课程（AST 250/251）的学生也会进入这间洁净室，参与设计并制造复杂的空间物理仪器。他们每天都要穿戴“兔子服”、鞋套、发网、手套和口罩，与NASA硬件研发团队共享实验环境。
“你真的是在一个同时建造NASA卫星的实验室里度过整整一年！”——2027届学生William Li说。他在大二修读了这门课，并表示这段经历直接帮助他获得了航空航天公司的实习机会。
师资与科研背景
McComas说：“这门课非常独特、非常注重动手操作。不论在普林斯顿还是其他地方，都非常难得。”
Rankin补充道：“SWAPI就是我们在普林斯顿从零开始设计和制造的，现在即将送入太空。学生们能在这里获得亲手操作的机会，兴奋之情可想而知。”
学生的训练与挑战
虽然本科生不能直接触碰NASA飞行硬件，但部分学生在SWAPI和IMAP其他两台仪器的校准过程中，曾协助操作控制室。
SWAPI外观如同一只“金色咖啡壶”。
由于课程过于火爆，McComas不得不通过“极端方式”来限制报名人数：
“我故意把上课时间设在每周三、周五的早上8点到10点，这样能筛选出最有决心的学生。”
“构建、测试、迭代、再测试”
普林斯顿空间物理小组隶属于天体物理科学系，专注于研究太阳风——这种以每小时约100万英里速度喷射出的高能粒子流。
课程安排：
2024-25学年，学生们决定研发一台电子发射器，用于校准IMAP包括SWAPI在内的核心探测部件“通道电子倍增器”。
学生自组团队：设计组、编程组、加工组。在研究人员的旁观下，他们自主决策、独立尝试，有时成功，有时失败。
McComas说：“很多学生以前几乎没有真正经历过失败。课程迫使他们在真实环境中反复试错：构建、测试、迭代、再测试。最后他们必须经历数次危机，才最终成功。”
没有期末考试，取而代之的是NASA传统的关键设计评审（CDR），由学生团队共同汇报成果。2023年，IMAP也经历了正式的CDR。
“学生们连电子枪的机械零件都是自己在校内机加工车间完成的。”McComas说，“他们直到CDR前几天才让设备成功运行，但最终完成了电子发射、探测计数，并在三天内做了比我预期多得多的数据分析。”
团队的熔炉
在一次校友返校活动中，McComas分享道：
“在NASA任务中，团队合作是关键。你需要组建一支既有个人能力，又愿意为共同目标努力的团队。无论来自不同机构还是不同国家，只要放在一起，奇迹就会发生。”
这门课程正是培养这种能力的熔炉。学生在实践中学会了如何协作、如何领导，也体验了同组时的磨合过程。
“多数年轻人从未真正负责过一个开放式的团队项目。”他说，“这与有实验搭档完全不同。他们必须学会分工、解决冲突、应对缺席成员。这里的确在教他们重要的人生课题。”
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