【天文觀測】平流層上的望遠鏡：SOFIA

林彥興

上週，人在亞利桑那的 #河鼓二編 除了參觀基特峰天文台之外，也去了同樣位在土桑的皮馬航空與太空博物館（Pima Air & Space Museum），瞻仰三年前剛剛退役的飛行望遠鏡：SOFIA。

如各位所知，大氣層基本上只在可見光與無線電波波段才是透明的。這一方面保護了地球上的生物不被紫外、X 射線等具傷害性的電磁波攻擊，但也同樣限制了我們觀測宇宙的管道。因此，天文學家數十年來一直在努力把紅外線望遠鏡往更「高」的地方放，以減輕大氣層的影響。

原則上，最好的作法當然是直接把望遠鏡送上完全沒有大氣的太空。但至少截至今日，把東西送進太空都還是一件非常昂貴的事。地面不行、太空太貴，那是否有折衷的辦法呢？

有的。由於大氣的密度隨高度大致呈指數衰減，因此其實只要到客機巡航的高度，就能夠躲開絕大多數的大氣層。天文學家於是想：那我們是否能將望遠鏡搬到飛機上呢？

於是 2000 年代初期，天文學家對一架波音 747SP 進行了大刀闊斧的改造，將一個口徑 2.5 公尺的望遠鏡塞進了飛機裡面，讓飛機可以載著望遠鏡飛到約 12 公里的高空巡航，然後打開艙門使用望遠鏡進行觀測。經過十年左右的努力，這個平流層紅外線天文台 （Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy，簡稱 SOFIA ）最終於 2010 年左右開始服役，並一路工作到 2022 年，最終成為皮馬館藏的一部分，是航空與天文結合的經典例子。