同事仍須努力

蔡明沅
有點像母親待產,第一次見到胎兒超音波
的照片而感到興奮吧。。。。。

早幾天一個舊同事寄來一張珍貴相片,勾引起一些往事,和大家分享一下。

話說退休之前,在公司努力奮鬥的是一個簇新天文望遠鏡衛星計劃,名叫 James Webb Space Telescope (JWST),相信大家對哈博太空望遠鏡 (Hubble Space Telescope)一定耳熟能詳的罷。JWST 就是延續下去的更先進的太空望遠鏡。

當初美國的太空總署知道哈博的壽命有限,早就在 1996 年開始策劃,在 2006 年動工。因為國際間對這個龐大計劃的潛力看好,所以不少歐洲國家及加拿大都有參與,歐洲太空總署(ESA)提供最大推進力的Ariane V 火箭推送JWST 到預定的軌道。

JWST的解析度為哈博的一百倍,同時因為要棎測大爆炸 (Big Bang)的奧秘所以光學儀器的設計都是偏向紅外線,基於 red shift的原理。此外因為地球表面溫度(產生紅外線)會負面影響儀器的操作、所以要遠離地球。可是也不能太遠離太陽,因為需要太陽能發電。所以軌道選在遠離地球九十三萬英哩的定點,叫做Lagrange L2點。該位置剛好太陽和地球的地心吸引力相抵消,所以可以在半穩定的狀態下浮遊。


另外一個問題是衛星上的電子設備也會產生熱量,所以也要做好頂尖的隔熱設計。辦法就是利用一個如網球場大小的遮陽盾 「sun shield」。遮陽盾上方的光學儀器操作溫度為大約50K度,即攝氏零下223 度 (focal plane 溫度更低,為攝氏零下 265度)但是盾下的一般電子儀器則為常溫,即是攝氏三十度。所以隔熱為一個大難題,為此這個天文望遠鏡的外觀與別不同,有點像一艘風㠶。轉來的照片並沒有遮陽盾在內,因為要分開測試的。

轉來的照片是在組合實驗室進行測試時的情況,難能可貴,因為裝在火箭上發射時整個望遠鏡是摺疊成為筒狀的。所以這種展開的樣子,要在到了軌道上才好像孔雀開屏一樣打開的,為此沒有人可以親自目睹。我們設計時都是紙上談兵,或是電腦軟體模擬,現正目睹真正的硬體,心中大為欣慰,有點像母親待產,第一次見到胎兒超音波的照片而感到興奮吧。

其實由今天到正式在軌道上運作路途遙遠,而且要經歷過非常多的高風險步驟,任何一環出了毛病都可以成為致命傷。我在此僅祝它能順產。

我是當時的系統工程師,在2009年退休惜別午餐上,我笑言請計劃主持人在發射場上留一個座位給我去參觀,他們說沒有問題。當時的預定發射期為2012,如今幾經延宕下最新的發射期為2018年十月,造價也由十億美元升至三十二億美元,對納稅人可不容易交待呢。在此謹祝這個計劃能夠大大成功,為天文科學邁出一大步。  

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