NASA最新的羅曼太空望遠鏡發射升空,羅曼是誰?

上週美東時間8月30日,美國航空暨太空總署(NASA)的下一代太空望遠鏡由SpaceX獵鷹重型火箭發射升空,將在距離地球約150萬公里的第二拉格朗日點,以比哈伯太空望遠鏡大100倍的視野,掃描更大範圍的宇宙,除了預計繪製數十億個星系、恆星與地外行星,也將探究暗物質與暗能量之謎。

媒體大多稱這具望遠鏡為羅曼太空望遠鏡,但其實它的全名是南西·葛蕾斯·羅曼(Nancy Grace Roman),以紀念一位出生於1925年的女性。她不但是NASA第一位女性主管,還因為促成哈伯太空望遠鏡的實現,而有「哈伯之母」的稱號。

求學

羅曼的父親是位地球物理學家,因為在石油公司工作,常要四處搬家,直到1937年羅曼12歲時,才在巴爾的摩定居下來。羅曼固然在父親的薰陶下愛上科學,但她以天文學為志向卻更要歸功於母親,因為母親常帶她出去散步,指給她看大自然各種事物,其中夜空中的星座、北極光最令她著迷。

羅曼五、六年級時就組織了一個天文俱樂部,但從高中到大學,卻不斷有師長勸阻她女性不宜讀科學,所幸在她自身的堅持下,還是進了天文系,以優異的表現讓教授刮目相看,還特地單獨教她天體測量學。

大學畢業後,教授推薦她進入芝加哥大學天文研究所,1949年獲得博士學位,隨後到由芝加哥大學管理的耶基斯天文台(Yerkes Observatory)擔任研究助理,透過光譜研判恆星的溫度、亮度和位置,並在大學兼任講師。

太空望遠鏡

羅曼很快意識到做為一名女性,不大可能獲得終身教職,於是在1954年加入海軍研究實驗室,利用無線電望遠鏡研究銀河系結構,三年後晉升為微波光譜學部門的負責人。1958年10月NASA正式掛牌運作,羅曼隔年2月即受邀加入,負責太空天文學計畫,成為NASA第一位女性主管。

在羅曼的統籌下,NASA從1962年到1975年共發射了8具觀測太陽的望遠鏡,並自1966年起陸續發射多具小型的太空望遠鏡,獲得不錯成效。有了這些經驗,羅曼開始認真考慮天文學家史匹哲(Lyman Spitzer)早在1946年就提出的大型太空望遠鏡構想。

羅曼於1962年和軌道太陽望遠鏡的模型合照。圖片來源:Wikipedia

1968年,NASA正式成立評估小組,羅曼邀請全國各地的天文學家來和NASA的工程師開會討論,最後決定建造直徑3米的太空望遠鏡,預計在1979年由太空梭送上太空。這便是哈伯太空望遠鏡計畫的開端。

重重阻礙

鏡面直徑從30公分一躍到300公分,不僅工程技術上面臨極高的挑戰,所需的經費更是高昂,就連科學界內部都有歧見,擔心會排擠其他科研經費。羅曼一方面舉辦全美巡迴講座,宣揚這個計劃的科學價值、凝聚共識,一方面努力說服政府行政部門與國會,讓他們相信這件事是值得做的。

無奈美國由於深陷越戰泥淖,又遭逢石油危機,不得不削減公共支出,這項計畫的預算也於1974年遭眾議院全數刪除。天文學家們紛紛出面強調太空望遠鏡的必要性,羅曼也在參議院的聽證會中,提出「每個美國人花一張電影票的錢,就能獲得15年激動人心的發現」這個直觀易懂的比喻,讓許多政治人物留下深刻印象。

最終國會在1977年同意撥款原定預算的二分之一,再加上歐洲太空總署也願意分擔部分資金,終於可以開始打造哈伯太空望遠鏡(1983年才正式命名),只是經費不足,鏡片口徑只得從3米縮減為2.4米。

羅曼於1980年和哈柏太空望遠鏡的模型合照。圖片來源:Wikipedia

羅曼為了照顧年邁的母親,於1979年提前退休。她沒料到她離開後,哈伯太空望遠鏡仍命運多舛,發射日期一延再延,直到1990年才發射升空。而且進入軌道後拍攝的影像竟然模糊不清,要到1993年底,奮進號太空梭的太空人前往校正光學系統,才終於正常運作。

儘管一波三折,哈伯太空望遠鏡取得的科學成果之豐碩,遠遠超乎預期,而且至今仍在運作,早已超過羅曼向國會議員所說的15年。這一切雖然是靠許多人的付出與努力,但羅曼無疑居功厥偉,因此有「哈伯之母」之稱,而NASA以她命名最新的太空望遠鏡,也是實至名歸。讓我們期待「南西·葛蕾斯·羅曼」太空望遠鏡傳回前所未見的影像,揭開更多宇宙奧秘。

參考資料:

  1. Nancy Grace Roman – Wikipedia
  2. Dr. Nancy Grace Roman (1925-2018) – NASA Science

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