美媒曝光世界最大“飛行天文臺”

本報特約記者　張亦馳

傳奇的波音工程師、“747之父”喬·薩特于西雅圖時間8月30日上午去世。幾乎就在同一天，美國有線電視新聞網(wǎng)（CNN）刊登了一篇介紹世界最大飛行天文臺的文章，其載機(jī)便是波音747。不知道刊發(fā)這篇題為“NASA的超級747索菲亞：世界最大飛行天文臺”的文章是巧合還是有意為之，但它無疑是對薩特的一種紀(jì)念。

頗有來頭的波音747SP

文章稱，索菲亞（SOFIA）是“同溫層紅外天文臺”的英文縮寫。它是目前世界上唯一的飛行紅外天文實(shí)驗室，用于在肉眼無法觀測到的紅外波段觀測光線。

1996年，美國宇航局（NASA）和德國宇航中心（DLR）合作創(chuàng)立了索菲亞項目。而攜帶這個天文臺的載機(jī)則是一種稀有型號——波音747SP。在總共制造的超過1500架波音747飛機(jī)中，只有45架SP型，目前仍能飛行的不超過5架。它實(shí)際上是改造過的波音747-200，只不過機(jī)身要短47英尺。SP意為特種平臺，而它也不辜負(fù)這個名字。在它誕生的年代，SP要比任何其他型號客機(jī)飛得更快、更高、更遠(yuǎn)。

被選擇為索菲亞項目載機(jī)的波音747SP最初屬于泛美航空公司，1986年，泛美航空將其亞洲航線網(wǎng)絡(luò)出售給美國聯(lián)合航空，這架飛機(jī)為聯(lián)合航空服務(wù)了將近十年。然后它被封存到內(nèi)華達(dá)沙漠的“飛機(jī)墳?zāi)埂敝小?997年2月5日，NASA出資購買了這架飛機(jī)，又花費(fèi)13年時間改裝這架飛機(jī)，安裝新的設(shè)備和裝備并進(jìn)行測試。

索菲亞最與眾不同的部分是后機(jī)身的凸出段。望遠(yuǎn)鏡安裝在飛機(jī)的非增壓艙內(nèi)，其有效直徑2.5米。在飛機(jī)左側(cè)開了一個172英寸寬、226英寸高的門，用于望遠(yuǎn)鏡的觀測。NASA驕傲地宣稱，當(dāng)索菲亞的望遠(yuǎn)鏡門在3.5萬英尺高空打開時，艙內(nèi)沒有可察覺到的額外震動。門打開后，只會增加2%的耗油量，這充分說明這扇門的空氣動力設(shè)計之優(yōu)秀。

用于紅外天文觀測

按照索菲亞團(tuán)隊的說法，它的重要意義在于用來研究那些從未被研究過的紅外光源。人的肉眼觀測到的可見光只是宇宙的一部分。天文學(xué)家希望通過觀測其他類型或者頻段的光線，以擴(kuò)展對宇宙的認(rèn)識。

據(jù)介紹，它能提供任何其他位于地面或太空的望遠(yuǎn)鏡無法捕捉到的數(shù)據(jù)。NASA索菲亞項目的科學(xué)家說，整個任務(wù)的目標(biāo)包括“研究幾乎所有的天文課題”。報道稱，索菲亞是一個真正的多用途天文臺，包括多部相機(jī)、分光儀、光度計。

冬夜活動的“噴氣吸血鬼”

那么，和地面或者太空的天文望遠(yuǎn)鏡相比，飛行天文臺有什么優(yōu)勢呢？因為水汽阻擋了紅外線的能量，而且世界上99%的水汽都存在于3.9萬英尺以下。所以，飛得越高大氣就越干燥，進(jìn)行紅外觀測的效果就越好。每次飛行時索菲亞將達(dá)到4.3萬英尺高度。季節(jié)因素影響也很大。冬天更加合適觀測，因為冬天的夜間更長，大氣中的水汽更少，大氣擾動也小。這就是索菲亞在南北半球轉(zhuǎn)移，以便能夠在冬季觀測的原因。由于將望遠(yuǎn)鏡直接對準(zhǔn)陽光將損壞其光學(xué)設(shè)備。所以索菲亞項目只在夜間出動執(zhí)行天文觀測任務(wù)，它因此得名“噴氣吸血鬼”。

采用飛機(jī)平臺要比太空中的衛(wèi)星更具優(yōu)勢，飛機(jī)能夠飛到地球上的任何一個經(jīng)緯度，以觀測一個特殊的事件。2010年11月30日，索菲亞開始進(jìn)行其首次完整的科學(xué)研究飛行。美國每年為該項目提供8500萬美元，DLR提供2000萬美元。每年進(jìn)行100次任務(wù)，每次任務(wù)平均10小時，每次任務(wù)耗資將近100萬美元?！?/p>