“火球”上天記

王治均

于星云游絲間揭宇宙之謎

宇宙太深邃宏大了，無數的未知等待人類去探索。除了令人矚目的大型太空望遠鏡項目，科學家們也一直在不同領域以不同方式進行探索。

很多科學家正嘗試從新的角度來研究宇宙，美國亞利桑那州立大學天文系教授、天體物理學家艾麗卡·哈姆登認準的一個方向就是通過研究星云游絲的構成來探索宇宙形成。

一個巨大的氦氣氣球會將望遠鏡帶到平流層頂端差不多4萬米邊緣，讓大氣球持續滯空晚，以觀察天體的原子構成

普通天文望遠鏡拍攝的恒星照片

由能夠分辨所有原子構成的望遠鏡拍攝的照片

艾麗卡認為宇宙充滿星系，各個星系之間充斥氣體游絲，它們巨大到無法想象——不得不以百萬光年為單位來形容它們的長度。這種宇宙絲狀結構就像是我們小時候玩的那種肥皂泡，擁擠著，互相著力，不斷流入星系，甚至“滋養”恒星，提供穩定而緩慢的燃料供應，讓它成長。

宇宙大爆炸產生的氫氣，一大半都存在于這些巨大的細絲內，這些細絲交會聯結成網，并在交會點形成不同尺寸的星系。這些氫氣組成的絲狀本身不發光，分布又極為稀疏，科學家們一直在找辦法觀察這個神秘暗網，并找到它們形成的機理。

艾麗卡想通過研究星系之間這些星云細絲和它們的原子構成來了解星系和恒星是如何形成的。

“火球”計劃：平流層上看宇宙

為了這個研究方向，艾麗卡帶領團隊在10年間重新梳理設計了太空鏡頭、電子感測器，以及平流層望遠鏡的設計發射，這個項目全稱是“Faint Intergalactic medium Redshifted Emission Balloon計劃”，簡稱取幾個首字母縮寫為FIREBall，譯為“火球”。

艾麗卡設計的探空方式是這樣的：制作一個紫外線望遠鏡，利用大氣球將它拉到大氣層平流層頂端，在這里就能觀察星系和氫氣云的最微弱光線，這個高度能最大限度避免大氣層帶來的干擾，同時也能極大節省推升到太空的巨大費用。

沒有人能隨隨便便成功

艾麗卡教授在TED演講上坦承自己10多年的科學探索也一直伴隨著各種問題和失敗：從最初不小心電流燒壞多個價格昂貴的感測器，到裝配過程中小鳥突然闖進來搗亂，太多無法預料的事情，甚至她計劃在沙漠干旱地區放飛大氣球時，竟然遭遇連續幾周不停的大雨。但這些都沒有讓她氣餒。

在短短的了分鐘演講中，艾麗卡沒有像其他演講者一樣分享成功。第5分鐘時，她說：“我們終于成功把望遠鏡升空了”。臺下的觀眾熱烈鼓掌，為這次的“成功”興奮不已。而轉折就出在最后1分鐘艾麗卡展示的這張美麗的圖片上。

升空的大氣球看起來像是滴眼淚

知識鏈接

艾麗卡·哈姆登：美國亞利桑那州立大學教授，天體物理學家。2016年，成為首位獲得NASA Nancy Roman Technology Fellowship太空技術獎項的女性科學家，她也入選了2019年度“20名TED Fellow青年才俊”計劃。

艾麗卡滿懷激情地說：“我一生都傾注在這一刻，這是一張相機真實抓拍的圖片——大氣球帶著“火球”望遠鏡飛向太空，但是這個大氣球卻是一滴“眼淚”，因為它漏氣了，導致墜落到地上。”誰也不會想到這是一張證明發射失敗的照片，雖然這瞬間很美。

據悉，艾麗卡教授主導的這個“火球”望遠鏡項目，在經過一系列的改進后預計在2020年9月份再次發射。

科學探索的真諦是什么？艾麗卡教授在TED上的這個演講給了一個很好的詮釋——百折不撓。而這個也同樣適用于我們普通人的生活和學習。