2009-05-14

ESA 將發射二太空望遠鏡:Planck 與 Herschel

Europe is about to take an astronomical lead over U.S.
http://www.physorg.com/news160907171.html

By Robert S. Boyd, May 7th, 2009

全世界的天文學家將在天上獲得一組三個的強大眼睛,那能比現有太空望遠鏡看得更好與更遠。

歐洲將從而在宇宙學中某些關鍵領域的科技上領先美國,至少是一陣子。

週一,NASA 將送一組太空人前去已有 18 年歷史的哈伯(Hubble)太空望遠鏡安裝大幅改良過的儀器。就在三天之後,ESA 將發射二具更先進的太空望遠鏡,稱為 Planck(普朗克,譯註:這... 不須介紹吧?)與 Herschel(赫歇爾,賀歇爾,譯註:恆星天文學之父)。

美國與歐洲的發射將「互相較勁」,Jon Morse 說,NASA 天體物理學部門主管。

若這三套儀器全都如同計畫那樣運作,科學幾乎將能回顧到 137 億年前的宇宙誕生之時。他們將能夠偵測第一個恆星與星系,並證明 -- 或反駁 -- 關於大霹靂(big bang,大爆炸,宇宙學家認為萬物從此時開始)之後第一秒發生什麼事的理論。

這三具望遠鏡以電磁波譜的不同波長「看」事物。那如同透過不同的窗戶觀察宇宙。

哈伯幾乎能看見所有可見光,這一段位於紅外線與紫外線之間的狹窄頻帶為人眼所見。Herschel 將在更寬廣的紅外線波長收集光子。Planck 偵測甚至更長的微波,那攜帶來自大霹靂的殘餘光子。

這三具望遠鏡將研究「宇宙的不同部份」,Ray Villard 說,哈伯的新聞主管。"它們是互補的。"

Herschel 將擁有至今放在太空中的最大一面鏡子 -- 直徑 3.5 公尺 -- 大約是哈伯望遠鏡主鏡(譯註:2.4 公尺)的一倍半。Planck 將有最銳利的視覺,可偵測到 2 ppm 這麼小的差異。哈伯,此時更能夠研究我們太陽系之外的星系、恆星與行星。

為了省錢,ESA 將 Planck 與 Herschel 放在一具 Ariane 5 火箭上,從 歐洲的 Guiana 太空中心發射,那位於南美海岸的法屬圭亞那(Guiana)。它們將各自抵達地表 150 萬公里上方,在那裡它們將進入一個週期為一年的軌道環繞太陽。

Herschel,以英國天文學家 William Herschel 為名,天王星的發現者,在三年期間,它每隔 6 個月就會橫掃一次天空。它將建立有史以來最精確的宇宙地圖。

因為來自非常古老與遙遠天體的光會朝電磁波譜的紅端延伸(紅位移),Herschel 的紅外線視覺將讓它看見在數十億年前形成的恆星與星系。此外,Herschel 能「看透」冷氣體與塵埃的雲霧,那礙到哈伯觀看新恆星誕生的視野。

美國最好的紅外線望遠鏡,NASA 有五年歷史的 Spitzer 太空望遠鏡與 Herschel 相比,有一個小很多的主鏡 -- 0.85 公尺 -- 與更狹窄的視野。

"Herschel 對 Spitzer 而言是老大哥," Villard 說。"Herschel 能為 Spitzer 所為,而且做得更好。"

Planck 衛星以 Max Planck 為名,上世紀德國一位著名物理學家。因為它偵測微波,Planck 將研究宇宙微波背景的微小波瀾,那是一道熱電漿帷幕,遮住了宇宙在 38 萬歲之前的過去。天文學家認為這些不規則(即漣漪)構成未來星系的種子。

"Planck 將提供有史以來所見過,最深入、最清楚、最銳利以及最小妨礙的宇宙之始的視野," Benjamin Wandelt 說,Illinois 大學 Champaign 分校的一位 Planck 科學家。當我們對付關於宇宙如何開始(例如什麼東西始於大霹靂)這類基本問題時,它將是「一種量子躍進」。

Planck 比北美國最好的微波望遠鏡,Wilkinson Microwave Anisotropy Probe(那在 2001 年發射),更敏感 10 倍,解析度也是它的 3 倍。Planck 將能偵測十萬分之一度這麼小的溫度差異。

當它們疾馳進入太空時,ESA 衛星將通過 NASA 停泊在離地 600 公里之哈伯望遠鏡的 Atlantis 太空梭。天文學家將進行五次太空漫步,完成這第五次(譯註:Servicing Mission 4)也是最後一次的哈伯服務任務。

Hubble,NASA 的驕傲與喜悅,以 Edwin Hubble 為名,一位美國天文學家,第一個發現宇宙正在擴張中的人。那在 1990 年發射,這具望遠鏡正快速退化中。它將獲得新的陀螺儀、電池與其他部件,足以讓它在未來的五年內運作。

此外,太空人也將試圖安裝第三代 Wide Field Camera,它比前輩強大 35 倍。這部新相機將研究行星、恆心與星系,而且也許能闡明神祕的黑暗物質與黑暗能量,它們構成了宇宙的絕大部份。另一款新儀器 Cosmic Origins Spectrograph,將分析來自黯淡、遙遠天體的紫外線。透過分解紫外光,它能夠偵測生命必要元素,例如碳與鐵,的「指紋」。

更多線上資訊:

* More information on Herschel:
http://www.esa.int/SPECIALS/Herschel/index.html

* More information on Planck:
http://www.esa.int/SPECIALS/Planck/index.html

* More information on Hubble:
http://hubblesite.org

※ 相關報導:

* Planck Satellite ready to measure the Big Bang
http://www.physorg.com/news161272207.html

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fsj 提到...

福衛二號 創遙測大驚奇

【聯合報╱李青霖】 2009.05.24

從南亞海嘯、卡崔娜颶風到南極冰架崩解、川震,我國自主的第一枚遙測衛星福爾摩沙二號,創造了無數個「大驚奇」;這分科技力,讓台灣能見度水漲船高。

福衛二號二○○四年五月二十一日成功發射,五年來已環繞地球超過兩萬五千圈,攜帶的遙測照相儀從二○○四年六月四日開始照相,面積超過一萬四千個台灣。

國際爭相合作

福衛二號獨到的「每日再訪」任務設計,使衛星影像增加新的應用面,特別是緊急災難及南北極地取相,深受國際救援組織與全球變遷研究社群肯定。

它的科學酬載「高空向上閃電儀」,可觀測高空短暫發光現象,已觀測到一萬多次,成大及中央組成科學團隊,在期刊及研討會發表百多篇論文,所觀測資料提供超過四十位國內、外研究人員使用。

國家太空中心主任苗君易說,「我們現在走路有風」,國際機構爭取合作。

影像訴說故事

福衛二號滿五歲,原設計今年得退休,不過,太空中心幫它做了體檢,「至少可跑三、五年」;今年,首次為它辦一場「生日趴」:五月二十六日到八月二十六日,配合高雄世運會,在國立高雄科工館辦「福臨天下─福衛二號衛星影像展」。

展場分三區,第一區以福衛二號重要影像紀錄為主,第二區「在地之美─高雄」,第三區太空中心與太空計畫簡介。

「福衛二號影像張張有故事」,苗君易說,第一張遙測影像在那裡?答案是新竹南寮漁港與西部走廊,可清楚看到南寮漁港及新竹到高雄的海岸線。

正視暖化危機

福衛二號首次支援國際重大災害是南亞海嘯,印尼北蘇門答臘西岸外海發生規模九地震,引發海嘯侵襲印度洋沿岸各國,福二提供亞齊省首府班達亞齊市等地受災情況。緊接著有卡崔娜颶風橫掃美國東南五州,福衛二號幾小時前發現,提出預警;印尼梅拉比火山爆發、南極極點取像、蘇澳吉尼號漏油事件、加州大火、智利銅礦開發潛質調查,都靠它。

最讓人震驚是美國冰雪資料中心首席科學家Ted Scambos與成大劉正千教授,運用福衛二號拍到南極威爾金冰架崩解過程,發表結果,呼籲世人正視地球暖化。

快遞救災訊息

去年川震,福衛二號兩天後成功攝取北川縣影像,跟兩年前同一地點比較,提供即時救災訊息;台灣和財發十八號失蹤船協尋、阿里山大火等,福衛二號都發揮即時效果。

「在地之美」展區,高雄是主角,展示鳳山手繪地圖、乾隆皇輿全覽圖、打狗築港計畫圖,還拍了高雄港、澄清湖、墾丁國家公園、高屏溪、小琉球影像。

記錄龍騰世運

太空中心也為龍騰世運留下珍貴畫面,主場館是世界首座綠建築運動場,二○○七年動工、二○○八年興建到二○○九年完成及其他場館,都有衛星影像。

第三區介紹國家太空中心緣起與變革及國家太空計畫。苗君易說,下一顆衛星正由國人設計中,「希望達到百分之百技術自主」。



◆ 台灣1顆衛星 抵過大陸5顆

【聯合報╱李青霖】 2009.05.24

美國前副總統高爾最近在美國國會針對「解決氣候危機」等議題所做證詞中,曾提及南極半島上,大小相當於北愛爾蘭的威爾金冰架正在崩解,這項全球震驚的發現,是去年二月底,美國冰雪資料中心與成大團隊所發表,他們用的遙測影像正是台灣福衛二號所拍。

美國冰雪資料中心首席科學家泰德.斯坎伯最近應邀來台,參加國家太空中心主辦「福衛二號五周年成果發表會」,特別稱許福衛二號的貢獻。

福衛二號英雄事蹟十個指頭數不完,四川震災期間,一名大陸部落客在他「博客」上說:「台灣一顆衛星可抵大陸五顆」;當時,美國太空總署網站和Google災區影像,都貼著福衛二號拍的。

太空中心副主任吳岸明說,福衛二號拍得影像賣到境外,一張要價十五萬元台幣,川震一個月產值達三千萬元,基於人道,都沒收費。

福衛二號每年出售影像的收入約八千萬元,全球四顆商用遙測衛星,特別是,衛星影像處理技術是自己建立的。國家太空中心一九九一年十月設立,執行「國家太空科技發展長程計畫」,第一期十五年,第二期二○○四至二○一八年,福衛五號將是第二期計畫的第一顆衛星,預計二○一二年發射,接手福衛二號的六號衛星屬微衛星,也在同一年發射。



◆ 美科學家細讀極冰 福衛顯像 北極海冰十六年內消失

【洪榮志/台南報導】2009-05-21 中國時報

美國冰雪資料中心首席科學家泰德.斯坎伯博士,廿日在成功大學發表運用福衛二號拍攝兩極冰河獲得的資料,語出驚人地預估,二○二○至二○二五年北極海冰、二一○○年南極海冰都將完全消失。

斯坎伯昨天在成大發表的「細讀極冰:運用福衛二號拍攝兩極冰河之變化」,揭露福衛二號遙測影像極區應用的重要成果時,特別稱讚一年多來與成大團隊合作,運用福衛二號遙測影像,進行南北極冰河變化與全球暖化相關的研究成果,實在是難得的經驗。

斯坎伯透露,美國前副總統高爾最近在美國國會針對「解決氣候危機」及「以綠能重振美國」議題所做的證詞中,曾提及位於南極半島,大小相當於北愛爾蘭的威爾金(Wilkins)冰架,正在崩解。這項全球震驚的重大發現,是去年三月間美國冰雪資料中心與成大團隊,運用台灣福衛二號遙測影像所共同完成的。

斯坎伯強調,溶解的冰河水,會從冰河的裂縫中流下,造成冰河如骨牌般一塊塊的崩解,加速冰河崩解的速度。冰架是支撐及阻止冰河流往海水的力量之一,一旦冰架消失,冰河流向海水的速度會加快,使得海平面上升。冰架崩解以及海水溫度的上升,更會造成冰川消失,導致全球暖化。

斯坎伯預估,二○二○年至二○二五年,北極海冰會完全消失。南極海冰的永凍土因較為結實,大概到二一○○年以後才會完全消失。

一旦南極的永凍土也消失,釋放出來大量的二氧化碳和甲烷,將明顯危害人類的生活。

雖然斯坎伯擔心極地海冰消失的速度,但更擔心人類對環境的漠視。他認為,人類應該更積極阻止全球暖化。至於如何減緩地球暖化,素食也許是個有效的方式,現在許多國家都鼓勵人民吃素。

斯坎伯畢業於美國科羅拉多大學地質系,曾在美國太空總署哥達德太空飛行中心研究南極洲。

一九九四年加入美國冰雪資料中心成為首席科學家後,曾十度率團進入南極進行科學研究,並於二○○二年第一位發現南極Larsen B冰架崩解。

fsj 提到...

最大天文望遠鏡 中美聯手研製

【聯合報╱國際中心/綜合報導】2009.08.30

中美兩國正研究聯手建造全球最大的天文望遠鏡,以深入了解宇宙初期是何種景象。這個計畫是加州大學與加州理工學院研製的「卅米巨型光學/紅外線望遠鏡」(簡稱TMT),預定二○一九年完成。

TMT將成為全球最大的天文望遠鏡,除了體積巨大(鏡片直徑卅米),其靈敏度比哈伯太空望遠鏡高一百多倍,能夠捕捉到一百卅億光年外的宇宙景象,清晰度也是哈伯的十幾倍。它將座落於夏威夷莫納克亞的山頂天文台。

加州理工學院院長錢繆與聖塔芭芭拉加州大學校長楊祖佑正聯袂訪華,就TMT合作事宜進行具體磋商。新華社引用錢繆的話說:「這個項目是一個巨大工程,它將決定物理學和天文學未來六、七十年的發展方向,不是一國所能完成,需要包括中國在內的國際社會的參與。」

加州大學與加州理工學院正與中國太空人和科學家磋商資金、科技合作,目前尚未做成最後決定。這個計畫需要十億美元資金,目前已有加拿大和日本參加。

楊祖佑說:「這個望遠鏡可以一直探測到宇宙的穹蒼,宇宙有多大,就能看多遠。」

錢繆表示:「TMT可以讓科學家們看到宇宙的早期階段,能夠看到星系、黑洞如何形成。它也會改變我們對宇宙的認識。」



◆ 天安門地區氣象預報 精細到1公里

【聯合報╱大陸新聞中心/綜合報導】2009.08.30

「廿九日八時,天安門氣溫攝氏十六度至十七度,相對濕度百分之五十,風力不大,能見度較好。」北京市氣象台昨日發佈首份「國慶標準」的天氣預報。

北京日報報導,市氣象局啟動為期兩天的應急工作Ⅱ級回應,為國慶演練提供服務。演練時段天氣逐小時發佈,天安門地區預報精細度可達到一公里範圍。報導說,一輛越野車停靠在天安門國家博物館一側。車上伸出的天線,會讓您猜測它的用途,但您恐怕沒有想到,這居然是一個移動氣象台。

由車輛改裝而成的移動氣象台,車內可供四名專家會商天氣。這輛車裝有衛星通訊、自動觀測、視訊會商等設備,在現場的氣象專家可以利用現場獲得的氣象資料,在小小的會商室預報天氣。

另外,專家們還可以隨時觀測氣象雲圖,對氣象現狀拍照並立刻傳輸到總部,與總部的會商室即時進行視訊會商,為活動提供有效的氣象資訊。