天文太空

專訪中央大學天文所教授 葉永烜:
卡西尼,太空科學的新里程碑

能在《科學》上發表論文,絕非易事;但中央大學天文所教授葉永烜,2005年就有五篇論文獲刊。他是如何辦到的?他又怎樣看待太空科學與天文學的研究?

撰文/採訪整理/邱淑慧、張孟媛

天文太空

專訪中央大學天文所教授 葉永烜:
卡西尼,太空科學的新里程碑

能在《科學》上發表論文,絕非易事;但中央大學天文所教授葉永烜,2005年就有五篇論文獲刊。他是如何辦到的?他又怎樣看待太空科學與天文學的研究?

撰文/採訪整理/邱淑慧、張孟媛

問:您在2005年有五篇研究報告發表在《科學》上,不僅是國內之冠,恐怕也是國際罕見。能否請您介紹一下這五篇論文?

答:五篇論文中,有三篇是有關卡西尼號(Cassini)太空船探測土星的結果;另外兩篇是關於美國航太總署(NASA)的深撞號(Deep Impact)。

關於卡西尼號的那三篇,是在2005年上半年發表的,等於是我以前參與卡西尼計畫所遺留下來的。我們常說「前人種樹,後人乘涼」,這裡的前人與後人都是我自己。像這種行星探測的計畫,都是在一艘探測船上攜帶了很多探測儀器,而我在20年前參與了卡西尼號上的兩個實驗,其中一個實驗是美國約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的庫林吉斯(Tom Krimigis)所主持的計畫。庫林吉斯的研究室很有規模,做很多太空實驗,他們把磁層成像儀(Magnetospheric Imaging Instrument, MIMI)放上卡西尼號,讓它飛到土星系統。我們這次在《科學》上發表的,就是這個MIMI觀測土星磁層的第一手資料。它象徵了一個新的里程碑,所以大家會覺得很了不起,但這個儀器事實上一直都在運作,也會持續傳回很重要的資料,不過將來的文章就很難投到《科學》上了,因為「頭包有獎,第二包是一半的獎,第三包就是打屁股了」。我在當時提出過土星磁層成份的理論,他們現在第一次有論文發表,會把所有參與者的名字都放上去;之後若再有研究分析的論文,就是分開各自發表。

和卡西尼號相關的另外兩篇論文,是NASA的離子與中性質譜儀(Ion and Neutral Mass Spectrometer, INMS)探測到的土星環與土衛六(Titan)大氣成份。當年NASA完成儀器後,公開徵求科學研究計畫,我在1980年代準備卡西尼計畫的提案時,也對土星系統的大氣層很有興趣,所以便申請加入科學小組。現在有了相關結果,他們也會把科學小組成員的名字放進去。INMS的兩篇論文,一篇是他們寫完後讓我看過;另一篇在土星環偵測到氧離子(O2+)的文章,我盡了比較多力,而且我在1983年提出土星環應該有稀薄的電離層。這些,從論文作者的排名可以看出。

台灣的天文台,佔全球關鍵位置

NASA深撞號的兩篇論文,發表在10月。深撞號在2004年7月4日撞向彗星譚普一號,因為太空船飛行得很快,無法回頭再檢視撞擊結果,需要全球天文台接力觀測,所以我們拚命打廣告,說撞擊之後最重要的觀測機機,剛好是台灣的天文台可以清楚觀測的時刻。這個計畫的主持人是美國夏威夷大學的教授梅契(Karen Jean Meech),她為了這個觀測,可能全世界都走過三圈,她也架設了網站,讓大家可以持續把新的觀測資料放上去。站在中央大學的觀點來看,我們是利用鹿林天文台的優勢位置,即使這篇〈全球地面觀測〉論文內容並沒有引用到台灣的觀測資料,但可以顯見台灣在這樣的大型觀測計畫中佔有關鍵的位置。這篇論文的作者有上百人,中央大學的年輕教授木下大輔、研究生林忠義的名字也在其中。

另一篇是深撞號撞擊後,觀測譚普一號中紅外線影像所得的資料,我們讓日本人杉田精司使用我們的鹿林天文台進行觀測,而林忠義就去北京天文台看,用這樣國際合作的方式,三地互換資料。

這些研究成果,都是長年累積的工作,以及利用台灣自己的設備。以卡西尼號來說,從它衍生出來的論文,以後可能會有幾百篇,但可能都不會有我的名字。科學成果不是幾個人的成果,而是很多人的努力,但是很多功勞無法指名道姓。我們在台灣常常很喜歡去講這是誰的功勞,其實這是不必要的。