著名的哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)24日將在太空度過發射25周年紀念日。而美國航空暨太空總署(NASA)和歐洲太空總署(ESA)則如火如荼的計畫建造下一座功能更強大、看得更深更遠的「詹姆斯.韋伯太空望遠鏡」(James Webb Space Telescope,JWST)。
重達6.4噸、鏡面直徑6.5公尺
一群身穿白衣,外型有如外科醫生的工程師,在一間沒有窗戶、密封,乾淨到望遠鏡不會受任何灰塵侵擾的的房間內,打造韋伯望遠鏡。這座望遠鏡重達6.4噸,主鏡直徑為6.5公尺,鏡面是哈伯的3倍大。
NASA:一座強大的時光機器
JWST的功能比哈伯要強約100倍,預計將於2018年發射。它將拍攝宇宙誕生初期所生成的第一批星系,帶給天文學家史無前例的驚鴻一瞥。NASA在網站上表示:「JWST可以看到大霹靂(Big Bang)發生後2億年的影像」,並且形容它是「一座強大的時光機器,能夠凝視135億年前,最早一批生成的恆星,以及從黑暗中逐漸形成的星系。」
以太陽為中心繞行
不像哈伯太空望遠鏡那樣圍繞著地球旋轉,JWST是前進到距離地球150萬公里處,也就是第二拉格朗日點(L2)。這段距離使望遠鏡保持低溫,讓它不受自身發出的紅外線的干擾,並做為雷射侵擾的屏障。JWST科學儀器裝載的計畫科學家葛瑞恩哈斯(Matt Greenhouse)說:「它將隨著地球在一年中繞行太陽一圈,因此它是以太陽而非地球為中心。」
預算水漲船高 延後發射
NASA原計於2011年就要將JWST發射升空,不過由於預算如氣球般不斷膨脹,從原先的35億美元(新台幣1050億元),增加到88億美元(約等於新台幣2640億元),遭到美國國會的杯葛,而延期至2018年。不過NASA祭出保證,新一代的JWST將如期於2018年10月發射。
JWST觀測計畫科學家克蘭平(Mark Clampim)在NASA位於格林貝爾特(Greenbelt)的高達德太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)表示:「JWST望遠鏡的首要任務,是觀測宇宙形成的第一批星系。透過它強大的功能,我們也得以透視恆星生成的地方,一些宇宙中最晦暗的地帶。」
功能強大 讓人類看到宇宙過去的壯麗
JWST是NASA與ESA、加拿大太空總署(CSA)的合作計畫,它將攜帶4種主要儀器,包括能捕捉極微弱訊號的相機和光譜儀。葛瑞恩哈斯表示,它所配備的高靈敏度紅外線傳感器,將協助觀察遠距離的天體;而其中相機的快門速度很慢,能增加相片的曝光度。葛瑞恩哈斯說:「JWST收集光的能力是哈伯望遠鏡的70倍。因此這座結合了龐大體積和紅外線接收功能的儀器,才能讓我們觀測到宇宙過去的壯麗。」
提高尋獲外太空生命跡象的機率會
NASA發射於2009年的克卜勒太空望遠鏡(Kepler Space Telescope),已協助天文學家辨認數千座太陽系外行星,而JWST預計將把研究範圍擴張到更遠的距離。除此之外,這座新的望遠鏡也將把尋找生命跡象的搜尋距離擴增,打開窺探太陽系外行星的一扇窗。其中包括擁有水,或以適當距離繞行恆星,避免水分結凍或蒸發的星球。
葛瑞恩哈斯表示:「JWST夠大,能夠找到外星球中擁有生命跡象的可能性也很高。」他補充:「儀器上備有感應器以及其他裝備,讓我們能夠以光譜,研究外行星的大氣,同時了解它們的組成成分……我們將在尋找生命這部分,做出一大進步。」
就如哈伯,JWST也將改寫教科書
這座沉重的望遠鏡,預計將於2018年10月,由ESA建造的亞利安5號運載火箭( Ariane 5),於南美洲法屬圭亞那發射升空。葛瑞恩哈斯說道:「就像哈伯望遠鏡改寫了所有教科書一般,JWST也會再度改寫。」