從韋伯太空望遠鏡看台灣的前途

 ◎ 傅雲欽　2022.01.10

▲ 韋伯太空望遠鏡展開後的模擬示意圖（圖：NASA）

美國航空暨太空總署（NASA）、歐洲太空總署（ESA）和加拿大太空總署（CSA）合作開發，耗資100億美元，比「哈伯（Hubble）太空望遠鏡」先進的「詹姆斯韋伯（James Webb）太空望遠鏡」於十幾天前（去年12月25日）發射升空，正飛往距離地球150萬公里外的第二個拉格朗日點（Lagrange point）的途中，還要十幾天才能到達。

韋伯太空望遠鏡的主鏡由18塊鏡片組成，總直徑6.5公尺。它還裝設一個網球場大小（14公尺 × 21公尺）的遮陽傘，共5層，以遮擋太陽光，使望遠鏡保持在低溫狀態。但承載它的亞利安5號火箭的貨艙的直徑只有5.4公尺。因此，韋伯太空望遠鏡的太陽能板、鏡片、遮陽傘、支架等都被設計成可以折疊，以便塞進火箭的貨艙。

發射升空後不久，韋伯太空望遠鏡首先張開太陽能板和天線。發射後第3天到第8天，五層網球場大小的遮陽傘慢慢張開。展開的過程中有幾百個機關需要啟動，幾百個步驟需要完成。任何一個機關、步驟失敗，都會讓整個望遠鏡泡湯。結果，遮陽傘順利張開，讓大家鬆一口氣。接著，這幾天（第10天到第13天），鏡面及支架部分的張開作業也順利完成。昨天，主鏡翼最後一面側翼確定張開的訊息回傳控制中心後，控制中心裡的工程團隊爆出熱烈歡呼。

韋伯望遠鏡到達第二個拉格朗日點後，還須約半年的時間校準望遠鏡的光學元件含其他科學儀器等，才能正式啟用。

我對天文有興趣，因此也關心韋伯望遠鏡的進展。我發現在華語圈，除了新聞報導之外，介紹韋伯太空望遠鏡的科普文章或影片，由台灣方面發表的很少。文章方面，少數網站如「TechNews 科技新報」、「PanSci 泛科學」有介紹。影片方面，則我只看到台北天文館請政治大學物理系的徐麗婷助理教授於2021年10月24日發表《從哈伯到韋伯》的演講而已。她是用北京語發音。我想聽福佬語發音的影片，當然沒有。

至於中國那邊，介紹韋伯太空望遠鏡的文章很多，不勝枚舉。影片也不少，我在YouTube，就看過中國的科普達人「李永樂老師」、「科學火箭叔」、「科學聲音 汪詰」、「Linvo說宇宙」、「表像的本質」、「宇宙天文館」、「馬克時空 Mark Space」、「Discovery With Andy」、「黑科技在身邊」、「宇宙觀察」、「米斯特老古」、「開個腦洞」、「空間一號SpaceOne」、「Astro 本地圈」、「布解探秘」、「媽咪說MommyTalk」、「雅桑了嗎」、「52赫茲實驗室」、「33號放映室」、「Billion Ways to Bliss想開億點」、「本質菌」、「科普alpha」、「科學大魔王The great devil of Science」、「Valentine宇正」、「太空科學站」在這方面的介紹。從他們對韋伯太空望遠鏡的關心，就可知道他們在天文和太空方面的發展神速。

台灣不是很多大學有物理系、天文系、地球科學系嗎？大學部、研究所的學生和老師加起來成千上萬，都在忙些什麼？他們難道都不關心韋伯太空望遠鏡嗎？怎麼都沒聲音呢？我這個對天文有興趣但外行的老叟想知道韋伯太空望遠鏡的知識，只能從中國人的科普介紹中得知。哀哉！

中國人頭腦聰明，能言善道的真不少。我越聽越憂心如焚。人家中國人在打拼，台灣人在鬼混。長此以往，不要說台獨建國難，我看連抗中保台、維持現狀都難！

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參考資料
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James Webb Space Telescope Deployment Sequence (Nominal)

韋伯太空望遠鏡布置順序（模擬）
NASA  2021年11月13日

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韋伯望遠鏡摺疊主鏡已完成展開，困難的太空部署工程宣告結束
Emma stein
TechNews 科技新報  2022年1月10日  17:35

美東時間1月8日，NASA耗資100億美元的詹姆斯‧韋伯望遠鏡零組件已全數部署完畢，結束NASA有史以來最複雜的太空部署任務，團隊現在正將注意力轉向引導望遠鏡至最終目的地。

一般情況下衛星 / 探測器進入軌道，只要展開太陽能電池陣列和天線就幾乎算完成後續工作了，但對韋伯太空望遠鏡來說事情復雜許多，除了基本程序外，它還必須展開跟網球場一樣大的五層遮陽罩、以及直徑6.5公尺但被摺疊起來的精密主鏡。

進入軌道後的第一次部署最簡單，發射後T + 29分鐘，由於亞利安5號運載火箭近乎完美的運輸，望遠鏡提前 4 分鐘部署了為探測器提供動力的太陽能電池陣列、和地球保持無線電聯繫的天線陣列，多出來的推進劑更使望遠鏡可額外運行10年。

發射後3天，最棘手的遮陽罩一系列部署過程開始，首先展開支撐遮陽罩的前後托板（UPS），接著於1月3日、4日完成關鍵五層遮陽罩拉緊作業，107個驅動器必須完美工作才能確保薄膜正確張開而不是撕裂，參與該計畫的工程師們幾乎都鬆一大口氣。

全世界也許99%的人都不知道建造、發射和部署韋伯太空望遠鏡背後的工作量、工程量究竟有多大，但知道的那些人了然於心，也因此他們更加敬畏，目前韋伯望遠鏡面向太陽的一側溫度55℃，大概是撒哈拉沙漠非常、非常、非常炎熱的一天，但位於遮陽罩背面的科學儀器已冷卻到零下199℃。

很快地，主鏡展開作業也上線了。負責將所有光聚焦到探測器上的望遠鏡副鏡展開並鎖定到位，沒有它，望遠鏡主鏡就只是一個飄浮在太空中的鍍金鏡面。1月8日 NASA宣布主鏡也順利完成展開，望遠鏡主要部署工作正式結束，接下來都是些小事了。未來幾個月，工程師將校準望遠鏡反射鏡光學系統，檢查天文台4個儀器，預計1月23日機動進入地球-太陽L2拉格朗日點周圍軌道。

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