韋伯太空望遠鏡 台工程師奠基關鍵光學(圖)

發表:2022-01-11 15:35
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莊文献
去年耶誕節成功升空的韋伯太空望遠鏡,規模跟複雜度堪稱史上最大,其中還乘載了一名台灣工程師莊文献的貢獻,16年前其研究成果為一項關鍵光學技術奠下基礎。(圖片來源:中央社/莊文献提供)

【看中國2022年1月11日訊】去年耶誕節成功升空的韋伯太空望遠鏡,規模跟複雜度堪稱史上最大,其中還乘載了一名台灣工程師莊文献的貢獻,16年前其研究成果為一項關鍵光學技術奠下基礎。

據《中央社》報導,「身為工程師和技術專家,我樂見我的研發被應用在現實世界,為學術研究與人類的未來帶來好處」。莊文献在俄勒岡州波特蘭(Portland)接受記者專訪表示,「韋伯太空望遠鏡」(James Webb Space Telescope)將讓人類對於宇宙中的星系、星團和大結構起源有更進一步理解。

2021年12月25日韋伯太空望遠鏡在法屬圭亞那發射升空,預計本月底將到達離地球160萬公里的拉格朗日點(Lagrange point),今夏可傳回第一張照片。

莊文献完成首個「微快門陣列」元件

「微電子系統」(MEMS)和「微快門陣列」(microshutter array)等非專業人士聽起來陌生的名詞與技術,正是20年前莊文献在馬里蘭大學(University of Maryland)攻讀電機博士時,和美國太空總署(NASA)合作,替韋伯太空望遠鏡紅外線光譜儀(NIRSpec)鋪下基礎。馬里蘭大學日前特別表彰校友莊文献貢獻。

莊文献解釋,韋伯太空望遠鏡為了觀測更遙遠的星系,須遠離太陽與地球的輻射線並發射到離地球更遠處,其挑戰是必須能發揮至少有20年壽命、且不能維修。

在博士研究生涯的首年,莊文献受惠於大學實驗室裡一名德國科學家費提格(Rainer Fettig)引領,利用半導體的製程獨立研發微電子系統設備,且在實驗室模擬外太空的攝氏零下236度、超低溫環境做測試。長達4年時間,他與哥達德太空中心團隊密切合作並定期報告NASA。

2005年,莊文献完成首個能在太空運作的微快門陣列元件,與其於外太空環境運作的可靠性分析。當太空望遠鏡捕捉遙遠物體的微弱影像時,該陣列可過濾不必要物體的光線,僅對其中需要的物體光線分析波長跟推敲其組成成分。

後來到英特爾工作的莊文献回憶,「這是NASA頻譜分析技術創新的一部分,我剛好有幸參與其中」。NASA原訂2011年升空韋伯太空望遠鏡,因複雜技術與龐大經費的挑戰推遲,事隔10年終於在2021年底完成升空。他講,若非指導教授戈西提前分享好消息,「我差點忘記這件事」。

莊文献認為,不管在工業界與學術界,彼此是一步步互相幫忙,「你的研究可能在任何時候、後繼有人把它商業化,更好玩的是,當時機成熟時,人們可以把過去的概念加以實現,變成新的技術」。

莊文献效力英特爾長達16年期間,帶領的團隊開發創新的「矽診斷」解決方案,曾獲得「英特爾成就獎」,這是英特爾員工的最高榮譽獎。他體會到做事的「心態」很重要,「不要覺得事情不可能,換個角度想,常可以找到不同的門路解方」。

莊文献受訪時不忘感謝在台灣的父母,他說其父母親僅有中學學歷,卻用「無窮智慧、逆向思維」的身教、言教,深刻影響了他與目前擔當台大財經系教授的哥哥莊文議。職涯的下個階段,他希望帶著兼容台美文化創新價值,對台灣的科技界有所貢獻。

責任編輯:許天樂

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