飛翔的天文臺(tái)

NASA的新鮮玩意真多，多到俺都不敢讓題目里出現(xiàn)爛大街的NASA字樣了。但是天文學(xué)家們可不敢這么怠慢，因?yàn)闆](méi)有NASA，甚至就沒(méi)有今天的天文學(xué)成就。讓天體物理學(xué)家們感動(dòng)的高科技玩意有很多，其中由NASA牽頭，德國(guó)航天中心(DLR)和大學(xué)太空研究協(xié)會(huì)(URSA)等聯(lián)手參與合作的同溫層紅外天文觀測(cè)臺(tái)(SOFIA)就是其中之一。

2010年5月，SOFIA完成第一次科研飛行，興奮的科學(xué)家們語(yǔ)無(wú)倫次地表達(dá)著蕩漾在內(nèi)心的幸福：自打柯伊伯機(jī)載天文臺(tái)退役后我們等了SOFIA近15年啊!它是新的里程碑，我們將用它透過(guò)星際氣體和塵埃，去研究恒星與行星的形成，了解生命所必需的有機(jī)物的演變，甚至觀測(cè)位于遙遠(yuǎn)星系中心黑洞的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制!總之，多種之前無(wú)法進(jìn)行的天文學(xué)觀測(cè)都將在SOFIA上成為可能。

之所以讓科學(xué)家們激動(dòng)萬(wàn)分，是由于為了擺脫大氣層對(duì)天文觀測(cè)造成的折射、散射、過(guò)濾等影響，人們通常把天文臺(tái)建立在高海拔地區(qū)，或者干脆發(fā)射進(jìn)太空。但前者收效甚微，后者僅適用于財(cái)大氣粗的國(guó)家或組織，因此，機(jī)載天文臺(tái)就顯得很有小資情調(diào)，既避開了絕大多數(shù)大氣影響，又讓科學(xué)家們的錢花得恰到好處。1965年美籍荷蘭裔的天文學(xué)家杰拉德·柯伊伯靈機(jī)一動(dòng)，向NASA租借了一架Convair 990客機(jī)進(jìn)行紅外觀測(cè)，此事讓對(duì)科技極其敏感的NASA看到了機(jī)載天文臺(tái)的巨大潛力，并著手改裝一架C-141“運(yùn)輸星”大型運(yùn)輸機(jī)，成就了最早的專業(yè)機(jī)載天文臺(tái)。1975年，為了紀(jì)念這位已故兩周年的大師，該平臺(tái)被命名為柯伊伯機(jī)載天文臺(tái)。柯伊伯機(jī)載天文臺(tái)1974年服役，工作飛行1400余架次后在1995年光榮退役。重要發(fā)現(xiàn)囊括了1977年首度觀察到天王星的光環(huán)，1988年證明冥王星有大氣層，觀測(cè)了銀河核心的強(qiáng)大遠(yuǎn)紅外線輻射，在超新星1987A爆炸后，它又追蹤了鐵、鈷、鎳等重元素的熔合過(guò)程。柯伊伯機(jī)載天文臺(tái)退役后，NASA設(shè)計(jì)了功能更強(qiáng)大的SOFIA來(lái)接替其工作，并于1997年從聯(lián)合航空公司手里購(gòu)買了一架三手的波音747SP客機(jī)用于項(xiàng)目改裝。沒(méi)錯(cuò)，三手的，NASA是這架]977年出廠飛機(jī)的第三個(gè)東家，該機(jī)是波音747的短機(jī)身型號(hào)，載客減少但航程有所增加。2006年NASA項(xiàng)目管理委員對(duì)技術(shù)和執(zhí)行方案重新審查后，追加了撥款，開始了設(shè)備測(cè)試和試飛。SOFJA搭載了一臺(tái)總重17噸，孔徑達(dá)2.5米的反射式紅外望遠(yuǎn)鏡，配合多套其他觀測(cè)儀器進(jìn)行可見光、紅外線及亞毫米波光譜范圍內(nèi)的天文觀測(cè)。SOFIA巡航高度約一萬(wàn)三千米，能提供十小時(shí)以上的連續(xù)觀測(cè)時(shí)間。

除了紅外圖像質(zhì)量能優(yōu)于最大的地面紅外望遠(yuǎn)鏡外，SOFIA更大的意義是其機(jī)載天文學(xué)使者計(jì)劃。這項(xiàng)計(jì)劃可以讓教育工作者和業(yè)余愛好者都參與到科研飛行和天文事業(yè)中，這是其他國(guó)家目前可望而不可及的事。目前SOFIA已經(jīng)能達(dá)到太空紅外望遠(yuǎn)鏡80％的效能，雖然科學(xué)家們都是永遠(yuǎn)不會(huì)滿足的主，但是在NASA拿出新玩意前，咱們來(lái)自印度的天體物理學(xué)家Rai博士一行人也只好借助于SOFIA盯著浩瀚的星空了。