“火球”上天记

王治均

于星云游丝间揭宇宙之谜

宇宙太深邃宏大了，无数的未知等待人类去探索。除了令人瞩目的大型太空望远镜项目，科学家们也一直在不同领域以不同方式进行探索。

很多科学家正尝试从新的角度来研究宇宙，美国亚利桑那州立大学天文系教授、天体物理学家艾丽卡·哈姆登认准的一个方向就是通过研究星云游丝的构成来探索宇宙形成。

一个巨大的氦气气球会将望远镜带到平流层顶端差不多4万米边缘，让大气球持续滞空晚，以观察天体的原子构成

普通天文望远镜拍摄的恒星照片

由能够分辨所有原子构成的望远镜拍摄的照片

艾丽卡认为宇宙充满星系，各个星系之间充斥气体游丝，它们巨大到无法想象——不得不以百万光年为单位来形容它们的长度。这种宇宙丝状结构就像是我们小时候玩的那种肥皂泡，拥挤着，互相着力，不断流入星系，甚至“滋养”恒星，提供稳定而缓慢的燃料供应，让它成长。

宇宙大爆炸产生的氢气，一大半都存在于这些巨大的细丝内，这些细丝交会联结成网，并在交会点形成不同尺寸的星系。这些氢气组成的丝状本身不发光，分布又极为稀疏，科学家们一直在找办法观察这个神秘暗网，并找到它们形成的机理。

艾丽卡想通过研究星系之间这些星云细丝和它们的原子构成来了解星系和恒星是如何形成的。

“火球”计划：平流层上看宇宙

为了这个研究方向，艾丽卡带领团队在10年间重新梳理设计了太空镜头、电子感测器，以及平流层望远镜的设计发射，这个项目全称是“Faint Intergalactic medium Redshifted Emission Balloon计划”，简称取几个首字母缩写为FIREBall，译为“火球”。

艾丽卡设计的探空方式是这样的：制作一个紫外线望远镜，利用大气球将它拉到大气层平流层顶端，在这里就能观察星系和氢气云的最微弱光线，这个高度能最大限度避免大气层带来的干扰，同时也能极大节省推升到太空的巨大费用。

没有人能随随便便成功

艾丽卡教授在TED演讲上坦承自己10多年的科学探索也一直伴随着各种问题和失败：从最初不小心电流烧坏多个价格昂贵的感测器，到装配过程中小鸟突然闯进来捣乱，太多無法预料的事情，甚至她计划在沙漠干旱地区放飞大气球时，竟然遭遇连续几周不停的大雨。但这些都没有让她气馁。

在短短的了分钟演讲中，艾丽卡没有像其他演讲者一样分享成功。第5分钟时，她说：“我们终于成功把望远镜升空了”。台下的观众热烈鼓掌，为这次的“成功”兴奋不已。而转折就出在最后1分钟艾丽卡展示的这张美丽的图片上。

升空的大气球看起来像是滴眼泪

知识链接

艾丽卡·哈姆登：美国亚利桑那州立大学教授，天体物理学家。2016年，成为首位获得NASA Nancy Roman Technology Fellowship太空技术奖项的女性科学家，她也入选了2019年度“20名TED Fellow青年才俊”计划。

艾丽卡满怀激情地说：“我一生都倾注在这一刻，这是一张相机真实抓拍的图片——大气球带着“火球”望远镜飞向太空，但是这个大气球却是一滴“眼泪”，因为它漏气了，导致坠落到地上。”谁也不会想到这是一张证明发射失败的照片，虽然这瞬间很美。

据悉，艾丽卡教授主导的这个“火球”望远镜项目，在经过一系列的改进后预计在2020年9月份再次发射。

科学探索的真谛是什么？艾丽卡教授在TED上的这个演讲给了一个很好的诠释——百折不挠。而这个也同样适用于我们普通人的生活和学习。