身为哈伯望远镜传人,韦伯望远镜总算在圣诞夜克服各种难关进入太空。不过这只是一连串挑战的起点,接下来将进入“关键30天”,一丁点失误都将让这架造价昂贵的望远镜,成为史上最贵的太空垃圾。
2021年圣诞节,一小批科学家齐聚NASA办公室,屏息等待美国、欧洲太空单位倾全力打造的最新太空望远镜“韦伯望远镜”(James Webb Telescope)发射结果。
过不到半小时,地球端即接收到期待已久的讯号:韦伯望远镜发射成功,顺利搭著亚利安火箭(Ariane rocket)进入太空。美国太空总署(NASA)办公室欢声雷动,虽然距离正式运作还有许多挑战,但至少任务有了好开始。
发射成功后,NASA署长纳尔逊(Bill Nelson)向负责打造韦伯望远镜的跨国团队表达由衷感谢,他说:“感谢这支团队,你们太了不起了。过去30多年,你们打造出这台即将为我们展示宇宙创始时的望远镜,人类能发现从未想像的事。”
“对地球来说,今天是伟大的一天”。
▲ 身为哈伯太空望远镜传人,韦伯望远镜各方各面都较前辈优秀许多。
有“哈伯望远镜继承者”之称的韦伯望远镜,是NASA建造过最大的太空望远镜,6.5米宽的巨大镜面由18块直径1.32米“小”六边形镜面组成,观测能力比前辈哈伯望远镜强百倍有余。
据NASA规划,接下来10年任务期间,韦伯望远镜将致力观测微弱的红外线讯号,以取得更多与大爆炸(Big Bang)及宇宙第一批星系有关的讯息。除此之外,韦伯望远镜还将集中观测重点系外行星大气,帮助地球科学家判断这些系外行星是否宜居,或甚至是否演化出生命。
用NASA署长纳尔逊的话说,韦伯望远镜将让人们更深入了解宇宙及人类的位置,或将为人类永恒的探索:我们是谁、我们是什么提供全新答案。
从建造历史看,或许更能了解科学家为何如此期待韦伯望远镜成功运作的那天到来。
早在1996年,也就是哈伯望远镜升空约6年后,就有科学家提议打造下一架太空望远镜。2002年时NASA正式以前署长韦伯(James Webb)名字命名计划,委托美国知名雷达制造商诺斯洛普·格鲁曼(Northrop Grumman,简称诺格)负责打造新望远镜,总预算预计10亿至35亿美元(约台币279亿3,499万9千元至977亿7,249万6,500元),最早2010年就能升空。
▲ 除了预算膨胀、研发卡关等问题,韦伯望远镜预计发射日期也遭COVID-19疫情搅局,最终才定于圣诞节晚上发射升空。(Source:NASA)
不料接下来韦伯望远镜随即遇上一连串研发难题,人为管理疏失也层出不穷,美国国会2010年委托的独立调查更进一步暴露韦伯望远镜建造“遇上大麻烦”,根本不可能按原本预算和时间表升空。
“我认为这让国会大吃一惊”,美国-问责署(Government Accountability Office)负责韦伯望远镜计划审计工作的查普兰(Cristina Chaplain)说:“这让国会备受打击。”
经历多次预算膨胀超支后,NASA总算耗资96亿美元(约台币2,681亿7,599万400元),成功打造韦伯望远镜,并确保升空后还有足够资金运作。
然而,韦伯望远镜就连发射时程也是一波三折。原本2021年3月就要发射,可是COVID-19疫情搅局,NASA只能将发射时间一路延到12月18日,岂料天公不做美,只好再度延期,才会选在圣诞节发射火箭。
“韦伯望远镜的问题与很多太空计划一样,这类太空仪器每个元件都必须完美无瑕──发射后可没法维修了。”查普兰说:“它非常复杂又脆弱。(计划期间)肯定会出错,但像这样的计划,即使一件小事都可能导致戏剧性后果。”
▲ 1961年NASA前署长韦伯(右)就任时,美国前总统肯尼迪(John F. Kennedy)前去祝贺。(Source:达志影像)
但预算可不是韦伯望远镜的唯一麻烦。直到发射前一个月,都还有人抗议NASA用作风有争议的前署长韦伯命名人类最先进的太空望远镜。
韦伯在1961~1968年期间担任NASA署长,最广为人知的成就是带领NASA达成阿波罗登月计划(Apollo moon program),但另一方面,批评者认定他担任前美国总统杜鲁门(Harry S. Truman)-的国务次卿期间,涉嫌参与策划后来的“薰衣草恐慌”(Lavender Scare)。当时有无数任职美国-LGBT人士被怀疑可能“造成潜在安全风险”而丢掉工作。
不过《薰衣草恐慌》(The Lavender Scare,暂译)一书作者约翰逊(David Johnson)表示,“我不认为韦伯曾以任何形式担任薰衣草恐慌的领导者。”现有证据顶多也只能证明韦伯应该知情,且和总统杜鲁门讨论过此事。
可这层背景依旧让四位科学家出面呼吁NASA换个名字,因他虽然领导NASA史上最重要任务之一,某种程度却也“代表当年联邦-对同性恋者的恐惧歧视”,建议NASA考虑改用“哈莉特·塔布曼”(Harriet Tubman)命名,纪念这位致力帮助黑奴逃出南方的社会运动家。
但最后NASA没有采纳提议,仍以“韦伯”称呼2021年圣诞节升空的望远镜。
▲ 接下来一个月是韦伯望远镜的关键期,它必须自行抵达科学家规划的轨道,还得自动展开,并启动一连串降温校准工作,一切就绪后才开始观测任务。
对科学家来说,克服预算膨胀、改名争议将韦伯望远镜送入太空,足以称为重大成就,但跟后面挑战比起来,似乎又有种小巫见大巫之感。
碍于韦伯望远镜庞大体积,科学家为它设计精巧复杂的折叠机构,才能把它塞进亚利安火箭有限的空间里。现在好不容易让韦伯望远镜进入太空,它能否一个月内依计划开始绕行太阳、自动展开,并接下来半年陆续完成冷却系统、校准等工作都是未定之数──任何地方失误,都可能让韦伯望远镜成为人类史上最贵的太空垃圾。
NASA署长纳尔逊也很担心接下来韦伯望远镜可能出状况,他说:“大家得知道,接下来还有无数任务得进行,且都得完美执行才行。”
“但我们知道,高报酬永远伴随高风险,这就是此计划的本质,也是人类始终致力探索的原因。”
天体物理学家里斯(Adam Riess)半开玩笑表示,他告诉身边一票不怎么热中天文学的朋友,他最希望的就是“接下来30天没有任何韦伯望远镜的消息”,因为一旦有消息,通常意味韦伯望远镜出状况了。
“如果什么消息都没有,我们会满开心的。”
The James Webb Space Telescope has successfully launched James Webb Space Telescope lifts off on historic mission James Webb Space Telescope Launches Successfully After Years of Delay $10bn James Webb space telescope launches on ‘eternal search’ mission James Webb Space Telescope Launches on Journey to See the Dawn of Starlight The name of NASA’s most powerful telescope is still controversial one month before its launch(本文由 地球图辑队 授权转载;首图来源:NASA)