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主題介紹 - 太空環繞飛行觀測

卡西尼•惠更斯號 ：          為了探索距離 地球 14 億 5 千萬公里遠的 土星 系統， 1997 年 10 月 5 日升空的卡西尼˙惠更斯 (Cassini - Huygens) 太空船終於順利成功地於 2004 年 7 月 1 日抵達了 土星系統 。 接著，卡西尼˙惠更斯號太空船的工作任務是以 4 年的時間環繞土星 74 圈， 2004 年聖誕節釋出的 惠更斯號登陸探測器 (Huygens Probe，上右圖動畫中大型黃色盾牌狀物體)， 也順利在 2005 年 1 月登陸了與地球大氣組成相似的土星最大衛星「 泰坦 (Titan)」。 卡西尼號環繞器 (Cassini Orbiter) 將會繞行泰坦 44 圈， 且每天花 9 小時向 80 光分外的地球傳回影像和觀測數據。

哈柏太空望遠鏡：          哈柏太空望遠鏡 (HST，Hubble Space Telescope) 是位於距離地表 600 公里高處環繞地球運行和進行天文觀測的望遠鏡， 名字的源由是為了紀念 20 世紀初觀測天文學家 哈柏 （Edwin P. Hubble，1889 - 1953）， 他首度指出銀河中看似微弱的星雲其實是位在距離我們有幾百萬光年的其它星系中。 他的研究有助於天文學家了解 宇宙的浩瀚 。 將哈柏太空望遠鏡置放於大氣層外的原因， 是為了免除地球混濁大氣層中氣體對於 入射光的散射 所造成的視野 干擾 ，以及臭氧層對於高能光子如 紫外光 、 X 射線 、 γ 射線 的吸收。 哈柏太空望遠鏡是有始以來最具威力的 望遠鏡 ， 它讓我們觀看宇宙的視野起了革命性的改變，哈柏太空望遠鏡已成為今日最具威力的望遠鏡之一。 在距離地表 600 公里高處環繞地球運行的哈柏太空望遠鏡，有配備多種觀測設施，可免除了地球的混濁大氣層的視野干擾， 在外太空主要進行探究宇宙大小的 遙遠距離觀測。

史匹哲太空望遠鏡：          2003 年 8 月升空加入美國航空暨太空總署 (NASA) 壯大太空觀測行列的「史匹哲 (Spitzer) 太空望遠鏡 (簡稱 Spitzer) 」是美國航空暨太空總署 (NASA) 在太空中的一架大型天文望遠鏡。當然，它所裝置的 紅外光 偵測裝備的靈敏度和圖像的解析能力會是之前所有的太空望遠鏡如 1983 年升空的 紅外光太空觀測衛星 (IRAS)、1989 年的 宇宙背景探索太空船 (COBE) 、1995 年的 太空紅外光望遠鏡 (ISO) 、1996 年的 中途太空實驗號 (MSX) 和 1997 年裝載在 哈柏太空望遠鏡 上的 近紅外攝影及多目標光譜儀 (NICMOS) 裝置所不及的。因此，天文學家對 Spitzer 的觀測任務充滿著更大的期望。其主要任務是在 紅外光波段的範圍 廣泛的全面探究宇宙。 它將會集中地觀測 棕矮星 、 太陽系外行星 、 行星的形成初期之原行星 (protoplanetary)、環繞 行星週遭的碎片盤面 (disks) 、 極端明亮的 星系 、 活躍的星系，以及 早期宇宙 。

紅外光太空觀測衛星 (Infrared Astronomical Satellite，IRAS) ：          於 1983 年發射升空， 在升空的後的 10 個月內，IRAS 就已經審視全星空 (左照片) 96% 達 4 次以上，提供了波長在 12 微米 、 25 微米 、 60 微米和 100 微米等波段的觀測資料。 IRAS 將紅外光星體目錄中的 紅外光 星體大大提昇至 50 萬顆之多。在這些發現的紅外光源裡， 涵蓋的還有圍繞在 織女星 旋轉盤面上的塵埃微粒、 6 顆彗星體、數個星系輻射出來非常強烈的紅外光輻射、並伴隨著許多束向各個方向參開的捲雲般紅外光暖塵埃， 以及首次揭露我們 銀河系的核心 。

宇宙背景探索太空船 (Cosmic Background Explorer，COBE) ：          於 1989 年的升空的宇宙背景探索太空船，首要任務是觀察宇宙背景的微弱熱源訊號， 用以驗證 1930 年 喬治•加墨 (George Gamow ，1904 - 1968 ) 與 Ralph Alpher 所提出的「大霹靂 (Big Bang)」理論。 1949年， 喬治•加墨 進一步依據理論推導預測， 宇宙會有隨大霹靂而膨脹開約絕對溫度 5 度的殘餘能量散佈在整個空間中。 到了 1964 年，Amo Penzias 和 Robert Wilson 終於發現了絕對溫度約 2.7 度的 宇宙背景輻射 (Cosmic Background Radiation) ， 因而宇宙起源於 大霹靂 學說得以廣被接受。而 宇宙背景探索太空船 (COBE) 的升空紅外光觀測就是要來更精確地觀測宇宙的背景溫度，進而瞭解宇宙的起源。

日本太空紅外光望遠鏡 (the Infrared Telescope in Space，IRTS) ：          於 1995 年發射升空，在它 28 天的任務中 IRTS 搜尋了全星空的 7%， 這些觀測資料將有助於我們對於 宇宙學 、 星際物質 、 星球晚年和 行星間塵埃 的進一步瞭解。2004 年， 日本太空總署 (簡稱 ISAS) 除了 1995 年獨自研發升空完成了首架紅外光衛星任務「太空紅外光望遠鏡 (IRTS)」 進行了全星空 7% 的 星際物質 、 星球晚年和 行星間塵埃 等搜尋的任務，另研擬升空了 「紅外影像探勘者號 (Infrared Imaging Surveyor，IRIS) 」(左圖繪) 的觀測計劃， IRIS 裝置有一套 近紅外 (NIR) 和 中波長紅外 (MWIR) 攝影鏡頭， 且有一套 遠紅外 (FIR) 掃描裝備， IRIS 主要任務是以 2 - 25 微米 和 50 - 200 微米 的紅外光波段來進行著 星系 形成與演化、恆星的形成、 星際物質 、 太陽系的週遭 的觀測研究。

歐洲太空總署太空紅外光天文台 (the Infrared Space Observatory，ISO)：          1995 年 11 月 歐洲太空總署 (The European Space Agency，ESA) 發射升空 太空紅外光望遠鏡 (the Infrared Space Observatory，ISO)，用以偵測位於 2.5 微米 至 240 微米 範圍的 紅外光 。 ISO 觀測的範圍涵括了 1983 年升空的 紅外光太空觀測衛星 (Infrared Astronomical Satellite，IRAS) 所能觀測到的所有波段，且因著 觀測技術的改進 ， 其 靈敏度和圖像的解析度 遠勝於 IRAS 上千倍。 在 1998 年液態氦大量用於太空的觀測系統之前，運用 ISO 兩年半所觀測得到的資料，我們有了許多新的天文發現。

中途太空實驗號 (The Midcourse Space Experiment，MSX) ：          1997 年 2 月加裝液態氮冷凝裝置的 中途太空實驗號 (The Midcourse Space Experiment，MSX) ，主要用以偵測位於 4.2 微米 至 26 微米 範圍的 紅外光 ，用以研究瀰漫於星際間發出紅外光的氣體和塵埃。 MSX 觀測的範圍局部涵括了 1983 年升空的 紅外光太空觀測衛星 (Infrared Astronomical Satellite，IRAS) 所能觀測到的波段，且因著 觀測技術的改進 ， 其 靈敏度和圖像的解析度 約為 IRAS 的 30 倍；但 MSX 所觀測得天球區域和 IRAS 並不相同。運用 MSX 所觀測得到的大量資料，我們有了許多新的天文發現。

赫歇耳太空天文台 (Herschel Space Observatory) ：          於 2009 年 5 月升空為紀念首先發現 天王星 、率先繪製出了首張詳細的 銀河圖 、首先 發現紅外光譜線 的 18 世紀德國天文學家 威廉•赫瑟爾 （Sir Frederick William Herschel，1738.11.15. - 1822.8.25.） 貢獻而命名的 赫歇耳太空天文台 (Herschel Space Observatory，見左圖繪) ， 赫歇耳太空天文台 將執行 歐洲太空總署 (ESA) 所交付的 紅外光 (infrared) 和 次毫米波 (submillimeter) 觀測任務。 赫歇耳太空天文台 上裝備的儀器有針對 紅外光所有波長 適用的光譜學 分光儀 (Spectroscopy) 和 光度計 (photometry) ，用於探究 星系 形成與演化、 星際物質 、 彗星大氣圈 和 行星 。

卜朗克探勘者號觀測衛星 (Planck Surveyor) ：          於 2009 年 5 月升空為紀念 20 世紀初德國物理學家卜朗克 (Max Karl Ernst Ludwig Planck， 1858.4.23.–1947.10.4.) 建構量子力學理論貢獻而命名的卜朗克探勘者號 (左圖繪) 是 歐洲太空總署 (ESA) 執行波長介於  350 μm (微米，1 μm = 10-6 公尺) 至 10,000 µm 之間的遠 紅外光 (far-infrared) 和 次毫米波 (submillimeter) 觀測任務。卜朗克探勘者號 上裝備的儀器有針對全天域 非等方性的 (anisotropic) 宇宙背景輻射 (Cosmic Background Radiation) ， 以卓越的 靈敏度和圖像解析度 提供全天域次毫米波星圖。

刻卜勒太空望遠鏡 (Kepler Mission) ：

錢卓拉 X 光太空天文台（Chandra X-ray Observatory) ：