蕭呈瑋、林彥興
在太空中成功度過超過 14 年後,NASA 的「近地天體廣域紅外線巡天探測器 NEOWISE」任務,將於今年 7 月 31 日結束。
這個決策與太陽有關:由於現在正值太陽活動的極大期,各種太陽活動加熱了地球的大氣層,導致其向外膨脹,使高層大氣中的氣體分子密度增加,使衛星環繞地球時的阻力上升,減慢它們的速度。由於 NEOWISE 沒有推進系統維持其軌道高度,望遠鏡很快就會下降得太低而無法工作,並在 2024 年底至 2025 年初重返大氣。
NEOWISE 的前身,即「廣域紅外線巡天探測器 WISE」在 2009 年 12 月 14 日發射升空,執行為期十個月的主要任務,目標是遠高於先前任何紅外巡天計畫的靈敏度,拍攝全天 99% 的影像。這些全天紅外影像,可以幫助天文學家研究了遙遠的星系、吸積中的超大質量黑洞、活躍中的彗星、棕矮星、拱星盤(circumstellar disk)等天體。
對於這種全天巡天任務,其產出的資料量之龐大,往往單靠天文學家們自己是無法發掘其全部潛力的。此時,天文學家往往會借助公民科學的力量。比如 NASA 在 2014 年透過「盤偵探 Disk Detective」計畫,讓公民科學家挖掘 WISE 與其他望遠鏡的資料中,以確認那些恆星帶有岩石碎屑在其周圍。目前有超過 14 志願者已透過該計畫成為已發表論文的共同作者。
但 WISE 任務其實早在 2011 就已結束,那到現在的十三年間,這顆衛星究竟經歷了甚麼呢?且待下回分解......
上集說到,NEOWISE 的前身 ── WISE 任務 ── 是一個非常靈敏的紅外線巡天任務。而想要做到這點,WISE 必須依靠低溫冷卻劑(固態氫)來冷卻光學組件和感測器,才不會讓望遠鏡本身發出的紅外線干擾觀測結果。而當冷卻劑用完時,任務也宣告結束,NASA 於是在 2011 年 2 月讓太空船進入休眠狀態。
然而,耗光冷卻劑的 WISE 雖然會因為自身溫度升高,使得觀測品質有所下降,但整體來說仍是個堪用的紅外線望遠鏡。因此 2013 年 8 月 21 日,NASA 宣布將重新啟動 WISE,用於繼續搜尋近地天體(NEO)和潛在危險的小行星,並將計畫更名為 NEOWISE。
透過從低地球軌道反覆觀測天空,NEOWISE 迄今為止已對超過 44,000 個太陽系天體進行了 145 萬次紅外線測量,涵蓋了 3,000 多個近地天體。其中就包含 2020 年夏天在夜空中可見的著名彗星 ── NEOWISE(C/2020 F3)。
雖然 NEOWISE 的故事即將畫下句點,但別擔心,NEOWISE 已經後繼有人。預計 2027 年,NASA 將發射「近地天體測量員望遠鏡 NEO Surveyor」(附圖)前往日地第二拉格朗日點,這是第一台專門設計用來尋找潛在危險近地天體的紅外線太空望遠鏡。它預計能夠在任務過程中,找出大多數大於 140 公尺的潛在危險小行星,取得精確的軌道數據。其視野和靈敏度也足夠寬和深,預計能發現約 200,000 至 300,000 個新的、直徑小至 10 公尺的近地天體,與眾多地面天文台一起,成為人類行星防禦的先鋒。
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