台湾自主研发的福卫五号、台美合作的福卫七号、安装在国际太空站且运作中的阿尔发磁谱仪、格陵兰望远镜……你对台湾的太空科技发展了解多少？也许“台美科学合作联展──太空和天文”展览能带你一探究竟。
2017 年 8 月，台湾完全自主研发的福卫五号卫星成功升空，虽然发生“近视”意外（首批回传的遥测影像模糊不清），但太空中心团队耗费半年时间修复，终于让福卫五号回到正常视力，也让世界看到台湾自主研发卫星的能力。
但除了福尔摩沙卫星系列，台湾团队于天文领域的其他开发成果你不可不知，比如 2011 年发射至国际太空站上、至今已运行近 8 年的粒子物理试验设备“阿尔发太空磁谱仪”（Alpha Magnetic Spectrometer，AMS）。
国际太空站唯一的宇宙射线探测器
AMS 目的是探测宇宙奇异物质，包括暗物质及反物质，拥有数个超高精确度探测器：穿越辐射侦测器（TRD）、粒子追踪器、电磁能量探测器（ECAL）、环形切伦科夫计数器（RICH）、飞行时间计数器（TOF），以及电子系统和一个巨大的永久磁铁。
其中，AMS 的主电脑及触发系统（650 微处理器、300,000 电子信号通道）由台湾中研院、国家中山科学研究院、中央大学团队与美国麻省理工学院合作研制，处理速度比目前商用的太空电子系统还要快上 10 倍。
太空与地面的电子元件设计思维全然不同，在太空中，精密元件需承受阳光直射与背光的极大温差、没有空气可热对流散热、面临高能辐射冲击、搭着火箭升空时会有剧烈晃动，因此发射前要经过极为冗赘的测试，包括震动测试、热循环测试、热真空测试、抗辐射测试等。
AMS 搜索奇异物质探讨宇宙起源
如果宇宙起源于大爆炸，大爆炸之前是真空，则大爆炸之后，宇宙应该存有相同数量的物质与反物质，然而现实中所有探测器观测的结论都是：正、反物质明显不对称，成了天文物理最大难题之一。
暗物质理论预测，暗物质碰撞会产生正电子，所以若精确测量正电子的流强，就能验证暗物质理论。然而在 AMS 投入观测之前，宇宙中的电子、正电子流强测量结果误差很大，衍生出众说纷纭的假设；而 AMS 展开实验后，精确测量出电子与正电子流强强度不同，射向地球的宇宙线确定含有额外的高能量正电子，与正电子源自于太空的暗物质湮灭理论相符合，证明理论无误，只是离我们真正找到暗物质可能还要几年时间。
地表最强望远镜阵列
阿塔卡玛大型毫米波及次毫米波阵列（ALMA）由 66 座高精密望远镜组成，角解析力与灵敏度之高带我们一窥太阳系外各种恒星系统、银河系中心的超大质量黑洞、甚至宇宙边缘的超明亮星系蚕食附近星系，其中，台湾中研院、中科院也有加入 ALMA 的建造与运转，包括高频接收机元件研发。
另外一个为次毫米波阵列（Sub-Millimeter Array，SMA），8 座望远镜中有 2 座由台湾中研院天文所与美国哈佛─史密松天文物理中心共同制造；2017 年时，中研院天文所又与美国史密松天文台合作，在北极圈架设唯一一台次毫米波望远镜“格陵兰望远镜（GLT）”。当 ALMA、SMA 与 GLT 利用特长基线干涉技术，构成一个直径约 1 万公里的虚拟望远镜时，将能挑战直接观测超大质量黑洞。
“台美科学合作联展──太空和天文”将展出这些仪器、望远镜以及搭载福卫七号的 7 米 SpaceX 火箭模型。该展览由美国在台协会（AIT）与科技部、国研院太空中心、中研院、国家中山科学研究院、台北市政府合作，于台北市天文科学教育馆举办，展期自今日起至 3 月底。
（图片来源：科技新报）
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