台灣自主研發的福衛五號、台美合作的福衛七號、安裝在國際太空站且運作中的阿爾發磁譜儀、格陵蘭望遠鏡……你對台灣的太空科技發展了解多少？也許「台美科學合作聯展──太空和天文」展覽能帶你一探究竟。
2017 年 8 月，台灣完全自主研發的福衛五號衛星成功升空，雖然發生「近視」意外（首批回傳的遙測影像模糊不清），但太空中心團隊耗費半年時間修復，終於讓福衛五號回到正常視力，也讓世界看到台灣自主研發衛星的能力。
但除了福爾摩沙衛星系列，台灣團隊於天文領域的其他開發成果你不可不知，比如 2011 年發射至國際太空站上、至今已運行近 8 年的粒子物理試驗設備「阿爾發太空磁譜儀」（Alpha Magnetic Spectrometer，AMS）。
國際太空站唯一的宇宙射線探測器
AMS 目的是探測宇宙奇異物質，包括暗物質及反物質，擁有數個超高精確度探測器：穿越輻射偵測器（TRD）、粒子追蹤器、電磁能量探測器（ECAL）、環形切倫科夫計數器（RICH）、飛行時間計數器（TOF），以及電子系統和一個巨大的永久磁鐵。
其中，AMS 的主電腦及觸發系統（650 微處理器、300,000 電子信號通道）由台灣中研院、國家中山科學研究院、中央大學團隊與美國麻省理工學院合作研製，處理速度比目前商用的太空電子系統還要快上 10 倍。
太空與地面的電子元件設計思維全然不同，在太空中，精密元件需承受陽光直射與背光的極大溫差、沒有空氣可熱對流散熱、面臨高能輻射衝擊、搭著火箭升空時會有劇烈晃動，因此發射前要經過極為冗贅的測試，包括震動測試、熱循環測試、熱真空測試、抗輻射測試等。
AMS 搜索奇異物質探討宇宙起源
如果宇宙起源於大爆炸，大爆炸之前是真空，則大爆炸之後，宇宙應該存有相同數量的物質與反物質，然而現實中所有探測器觀測的結論都是：正、反物質明顯不對稱，成了天文物理最大難題之一。
暗物質理論預測，暗物質碰撞會產生正電子，所以若精確測量正電子的流強，就能驗證暗物質理論。然而在 AMS 投入觀測之前，宇宙中的電子、正電子流強測量結果誤差很大，衍生出眾說紛紜的假設；而 AMS 展開實驗後，精確測量出電子與正電子流強強度不同，射向地球的宇宙線確定含有額外的高能量正電子，與正電子源自於太空的暗物質湮滅理論相符合，證明理論無誤，只是離我們真正找到暗物質可能還要幾年時間。
地表最強望遠鏡陣列
阿塔卡瑪大型毫米波及次毫米波陣列（ALMA）由 66 座高精密望遠鏡組成，角解析力與靈敏度之高帶我們一窺太陽系外各種恆星系統、銀河系中心的超大質量黑洞、甚至宇宙邊緣的超明亮星系蠶食附近星系，其中，台灣中研院、中科院也有加入 ALMA 的建造與運轉，包括高頻接收機元件研發。
另外一個為次毫米波陣列（Sub-Millimeter Array，SMA），8 座望遠鏡中有 2 座由台灣中研院天文所與美國哈佛─史密松天文物理中心共同製造；2017 年時，中研院天文所又與美國史密松天文台合作，在北極圈架設唯一一台次毫米波望遠鏡「格陵蘭望遠鏡（GLT）」。當 ALMA、SMA 與 GLT 利用特長基線干涉技術，構成一個直徑約 1 萬公里的虛擬望遠鏡時，將能挑戰直接觀測超大質量黑洞。
「台美科學合作聯展──太空和天文」將展出這些儀器、望遠鏡以及搭載福衛七號的 7 公尺 SpaceX 火箭模型。該展覽由美國在台協會（AIT）與科技部、國研院太空中心、中研院、國家中山科學研究院、台北市政府合作，於台北市天文科學教育館舉辦，展期自今日起至 3 月底。
（圖片來源：科技新報）
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