再見，斯皮策

林寬雨

斯皮策太空望遠鏡

2020年1月30日，經NASA（美國國家航空航天局）工程師的確認，斯皮策太空望遠鏡已經進入安全模式，停止了所有科學運轉。也就是說，在這一天，這位在太空中服役超過16年的“老兵”的工作生涯徹底畫上了句號，正式和我們揮手道了別。今天，咱們就來聊一聊關于斯皮策的故事，回憶一下它工作生涯中的點點滴滴。

“紅外眼”斯皮策

關于斯皮策的故事，咱們要從NASA的大型軌道天文臺計劃說起，這是一個設想很美好的計劃，想要通過4臺專長觀測波段不同的望遠鏡，描繪出一幅絢麗多彩的宇宙畫卷。1990年，大型軌道天文臺中名氣最大的成員，同時也是我們最熟悉的哈勃太空望遠鏡率先發射升空。在哈勃之后，康普頓y射線天文臺、錢德拉X射線天文臺也于1991年和1999年相繼發射升空。在這之后的2003年，我們的主角斯皮策，以大型軌道天文臺最后一員的身份發射升空。

作為一個主要在紅外波段觀測宇宙的太空望遠鏡，斯皮策的觀測方式跟我們熟悉的哈勃太空望遠鏡不同，它感知的是熱量而非可見光。正因為如此，斯皮策可以探測到很多光學望遠鏡發現不了的東西，比如，那些發紅外線光譜但不發可見光的暗星云、星際塵埃等。另外，那些被濃密的宇宙塵埃遮擋的天體，啥勃沒辦法觀測到，但斯皮策卻能憑借“紅外眼”看得清清楚楚。對于宇宙中那些極其遙遠的天體，斯皮策有時也能發現一些關于它們的秘密。可以說，斯皮策的存在拓寬了人類探索宇宙的眼界，靠著它的“紅外眼”，我們眼中的宇宙的形象變得更加豐富多彩。

敬業的勞模

除了業績卓著，斯皮策還有個很值得人們稱贊的地方，那就是敬業精神。在探索太空的過程中，斯皮策不止一次用自己的實際行動向我們詮釋了何為敬業。

●液氦不盡，探索不停

因為觀測波段的原因，斯皮策只有在超低溫環境中才能更好地發揮自己的作用。盡管太空本就是高寒之地，平均溫度已經達到了-270℃，但因為太陽光輻射、望遠鏡設備本身產生熱量等因素，斯皮策本身的溫度要更高一些。為了滿足斯皮策的工作需求，科學家專門為它準備了可以在執行任務時讓關鍵設備保持低溫的液氦冷卻劑。根據預估的液氦冷卻劑耗盡期限，科學家把斯皮策在太空中的工作時間設定為兩年半。結果，液氦的使用時長超出預期，直到2009年5月才被耗盡。

●身殘志堅，堅守崗位

伴隨著液氦冷卻劑的耗盡，斯皮策工作所需的超低溫環境也不復存在了，這直接導致其攜帶的紅外光譜儀和多波段成像光度計都無法正常工作了。但幸運的是，它攜帶的紅外陣列相機的4塊探測器陣列中，依舊有2塊可以繼續工作。靠著這僅存的2塊探測器陣列，“身殘志堅”的斯皮策選擇繼續堅守崗位，開啟了新一輪的探索任務。

●超越極限，發揮余熱

考慮到地球發出的熱量也會給自己的“紅外眼”帶來干擾，斯皮策沒有像它的大哥哈勃那樣繞著地球運轉，而是選擇了一條跟地球軌道幾乎一模一樣的行動路線，繞著太陽運轉。因為它的移動速度比地球慢一點，所以它和地球之間的距離隨著時間推移慢慢變大。到了2016年10月，在太空中運轉了13年的斯皮策已經落后了小半圈。距離的拉大不僅讓通信變得更加困難，更糟糕的是，在斯皮策的眼里，太陽和地球離得越來越近。這使得斯皮策在把天線對準地球時，不得不承受更多來自太陽的熱量。與此同時，與天線垂直的太陽能板不得不偏離太陽，使得發電效率變得越來越低。按照原本的計劃，此時的斯皮策應該進入安全模式以保護設備，但斯皮策選擇取消了安全限制，在高風險模式下繼續工作，進入所謂的“超越模式”。讓我們為如此敬業的斯皮策點個大大的贊吧！

卓越的成就

出色的觀測方式、高配的設備、可敬的勞模精神，這三者加在一起得到的是斯皮策卓越的成就。讓我們把時間倒回到兩年前的8月25日，那是斯皮策發射15周年的紀念日。為了慶祝這個特殊的日子，NASA用一組精美的圖片展示了斯皮策豐碩的觀測成果，其中包括科學家根據斯皮策的數據繪制的有史以來第一張系外行星的“天氣地圖”、斯皮策在幾乎是已知的宇宙邊緣的地方探測到的COSMOS-AZTEC3星系群、斯皮策發現的巨大的土星環等。

在眾多貢獻中，大家最熟悉的可能要屬其在2017年發現的TRAPPIST-1恒星和其周圍尺寸與地球相仿的7顆行星。TRAPPIST-1恒星是一顆距地球約39光年的超冷矮恒星，它所在的系統備受關注的原因是人們在它們身上看到了太陽系的影子。被發現的7顆行星中，有3顆位于TRAPPIST-1恒星的宜居帶內，它們的表面可能存在液態水，也有可能存在生命。結果究竟如何，計劃明年上天的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡可能會告訴我們答案。如果真的像人們期望的那樣，地球找到了“親兄弟”，它們的發現者斯皮策又要被記上一大功了。

告別也是一種無奈

對于如此敬業、又創下了很多壯舉的斯皮策來說，選擇在此時退役，其實也是在經費有限的情況下做出的無奈之舉。據說，斯皮策從發射到退役大約花費了13.6億美元，如此大的開銷可能已經讓NASA吃不消了。

另一方面，隨著與地球距離的拉長，斯皮策的科學產出也越來越沒有保障，在這種情況下，退役對于斯皮策來說，或許是最好的選擇。

（責任編輯：白玉磊）