NASA 將在 1/30 退役史匹哲太空望遠鏡,結束 16 年傳奇生涯

作者 | 發布日期 2020 年 01 月 21 日 8:30 | 分類 天文 , 尖端科技 follow us in feedly


1990 年代 NASA 的四大軌道天文台計畫(Great Observatories),包含最知名的「哈伯望遠鏡」以及「康普頓伽瑪射線天文台」、「錢德拉 X 射線天文台」,「史匹哲太空望遠鏡」則是最晚發射升空的一台,也是唯一不是由太空梭發射的一台。4 台太空望遠鏡各司其職,以不同波段的電磁波觀測,史匹哲太空望遠鏡負責的便是地表上無法觀測到的紅外波段。

由於紅外光很容易受到儀器的熱噪音干擾,所以觀察紅外光的望遠鏡多需要主動製冷設備或是被動的散熱機制。史匹哲太空望遠鏡於 2003 年發射升空,原定運行 2.5 至 5 年,2009 年 5 月耗盡了液態氦,使得易受溫度影響的遠紅外光觀測失效,不過史匹哲上搭載 3 項儀器中的「紅外陣列照像機」(IRAC)
,還是能做到對近紅外光達到相同靈敏度的觀測。失去主動製冷機制後,史匹哲的溫度從 5K 上升至大約 30K(-243°C),開啟了它運行至今的「史匹哲『暖』任務」,繼續對天文學的研究產生貢獻。

▲ 史匹哲太空望遠鏡運行在落後地球的日心軌道上,鏡筒上不同顏色的塗層是望遠鏡的被動散熱機制。亮面塗層可以將受光面的反射最大化,背光處的黑色塗料則能幫助輻射多餘的廢熱。

史匹哲太空望遠鏡 16 年來在軌道上逐漸遠離地球,為了與地球通訊使得其姿態無可避免地接收到越來越多的太陽輻射,不斷影響它的觀測能力。事實上早在 2016 年 NASA 便考慮將其退役,由功能更強大的詹姆斯韋伯太空望遠鏡接替,但這項太空史上最複雜的望遠鏡不斷延期,史匹哲也一再延役。NASA 考量史匹哲的觀測能力已經不符每年 1,400 萬美元的營運成本,決定在 1 月 30 日關機,讓史匹哲優雅地劃下句點。

綜觀史匹哲太空望遠鏡 16 年來的貢獻,它拍攝了許多大紅移的深遠天體、發現目前已知最遙遠的星系 GN-z11、第一張系外行星的直接成像,最知名的還是在 2016 年參與 TRAPPIST-1 多行星系統的觀測,提供了主要的數據貢獻。史匹哲太空望遠鏡的口徑只有 85 公分,想像一下口徑達 6.5 公尺的詹姆斯韋伯太空望遠鏡發射升空後,能突破多大的極限呢?

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:JPL