國家地理新鮮聞：用太空望遠鏡尋找外星人

作者作者： Michael D. Lemonick／謝勳輯譯 | 講義雜誌 – 2015 年 10 月 31 日

美國國家地理會社（ National Geographic Society ）已有百多年歷史，對人類知識和心智的影響及貢獻，是無遠弗屆的。這個會社也是目前世界上規模最大的非營利組織。

除了雜誌和電視頻道之外，這個會社也提供一項新聞服務（ National Geographic News Service ），由他們的專家提供最新的有關人、動物、環境等訊息，分別出現在該會社的新聞頻道及網站。講義與國家地理會社的這項合作，每月以固定專輯方式出現，由留美化工博士謝勳主編、翻譯。相信謝博士的理工背景和人文素養將使這個專輯多彩多姿。

讓天文學家振奮的消息：新太空望遠鏡即將登場

哈伯太空望遠鏡開始進入老年期。有報導指出，或許在二○三○年，令人興奮的新太空望遠鏡就要出場了。 
這個名叫「高解析度太空望遠鏡」的儀器，將放在距離地球一百萬英里外的太空。它裝配有五十四面鏡子，表面積是哈伯的二十五倍大，足以探察許多類似地球的星球細節，看看是否有生命跡象，揭開銀河系誕生的祕密，還有，研究我們的太陽系。它照出來的影像將會非常清晰，遠勝於哈伯望遠鏡。

哈伯還可以用好幾年，極可能再有大發現。它的接班者，韋伯太空望遠鏡再過三年就將上陣掃描天空了。太空望遠鏡科學學會的波斯曼說：「美國太空總署的科學家們要我們大膽嘗試。所以，我們就照他們的吩咐做。」波斯曼的團隊欣然接受挑戰，想像未來。天文學家從經驗裏學到，每次天文望遠鏡的能力劇增時，科學家無法預測的巨大發現就來臨了。一九九五年，透過哈伯望遠鏡，科學家在可見的宇宙邊緣發現了數以億計的銀河系。這只是一個上了頭條新聞的例子。

要發現一個類似地球、有生命徵象的星球，天文望遠鏡不只要能夠看到非常模糊的行星，且要能夠分辨行星和它附近的星球。鏡片愈大，解析度愈高，尤其是在沒有大氣層干擾影像的太空裏。最後，你必須遮掩那顆行星的寄主星（類似我們的太陽），因為寄主星的光會淹沒行星微弱的光線，就像在一道強烈的探照燈旁看燭光一樣。為了解決這個問題，高解析度太空望遠鏡將裝有電暈器，遮擋寄主星的光線，就如你用拳頭擋住陽光，以便觀察一架飛機一樣。另一位共同帶領科學家、撰寫這份報告的麻省理工學院的天文學家希閣認為：「未來世代的天文望遠鏡，可能幫我們在距離地球一百光年的範圍內，找到上百個類似地球的行星。」她認為，在太空找尋生命，你必須觀察那麼多行星，因為並非每個類似地球的行星上都有生物存在。

高解析度望遠鏡將掃描行星的大氣層，觀察是否有生物活動的跡象。例如，氧氣的存在就是很好的跡象。因為氧是一種反應性高的分子，容易和其他分子結合，只有當生物存在，不斷補足氧氣時，氧氣才能持續存在。這樣高功能的天文望遠鏡形狀巨大、解析度高，再加上對紫外線的敏感，使它適合研究銀河系的形成和演變。波斯曼指出，有了紫外線的「視覺」，你可看到宇宙裏網絡般的氣體，在銀河與其他銀河系裏流進流出。那種氣體有助於決定銀河系是如何演變的。

高解析度天文望遠鏡，讓天文學家得以在數以百計的銀河系裏觀察流動的氣體，它也能觀察在那些銀河系裏個別的星球。波斯曼解釋，這些功能就好比是給科學家一本完整的劇本，教他們如何「編製」各種的銀河系。

至於距離地球較近的星球，這種新的望遠鏡可以不斷地拍下天王星和海王星大氣層的影像。有關這兩個星球的影像，我們目前僅有的是從航海家二號太空梭上面拍到的快照。它也能探索遠在外太陽系冰凍的古柏帶，與冥王星類似的幾個星球。古柏帶是在過去十年內新發現的。大學天文研究協會的天文學家哈姆指出：「每一個古柏帶巨大的星球，例如厄里斯、豪祕亞、馬克馬克和創始者……等，都在高解析度天文望遠鏡的清晰範圍內。」

如此強而有力的望遠鏡可不便宜。先前的韋伯天文望遠鏡原先的估價是五億美元（約新臺幣一百五十億元），但最後的實際費用卻漲到十倍之多，占去了其他天文物理方案的贊助資金。發展這種未來望遠鏡的科學家知道這個問題，他們指出，韋伯望遠鏡的發展牽涉到一些嶄新科技，使費用遠超過預算。還有，韋伯設計的溫度比未來高解析度望遠鏡要低很多，所以它所有的零件都必須通過昂貴的低溫室檢驗。未來的望遠鏡則沒有這個問題。