韦伯太空望远镜 台工程师奠基关键光学(图)


庄文献
去年耶诞节成功升空的韦伯太空望远镜,规模跟复杂度堪称史上最大,其中还乘载了一名台湾工程师庄文献的贡献,16年前其研究成果为一项关键光学技术奠下基础。(图片来源:中央社/庄文献提供)

【看中国2022年1月11日讯】去年耶诞节成功升空的韦伯太空望远镜,规模跟复杂度堪称史上最大,其中还乘载了一名台湾工程师庄文献的贡献,16年前其研究成果为一项关键光学技术奠下基础。

据《中央社》报导,“身为工程师和技术专家,我乐见我的研发被应用在现实世界,为学术研究与人类的未来带来好处”。庄文献在俄勒冈州波特兰(Portland)接受记者专访表示,“韦伯太空望远镜”(James Webb Space Telescope)将让人类对于宇宙中的星系、星团和大结构起源有更进一步理解。

2021年12月25日韦伯太空望远镜在法属圭亚那发射升空,预计本月底将到达离地球160万公里的拉格朗日点(Lagrange point),今夏可传回第一张照片。

庄文献完成首个“微快门阵列”元件

“微电子系统”(MEMS)和“微快门阵列”(microshutter array)等非专业人士听起来陌生的名词与技术,正是20年前庄文献在马里兰大学(University of Maryland)攻读电机博士时,和美国太空总署(NASA)合作,替韦伯太空望远镜红外线光谱仪(NIRSpec)铺下基础。马里兰大学日前特别表彰校友庄文献贡献。

庄文献解释,韦伯太空望远镜为了观测更遥远的星系,须远离太阳与地球的辐射线并发射到离地球更远处,其挑战是必须能发挥至少有20年寿命、且不能维修。

在博士研究生涯的首年,庄文献受惠于大学实验室里一名德国科学家费提格(Rainer Fettig)引领,利用半导体的制程独立研发微电子系统设备,且在实验室模拟外层空间的摄氏零下236度、超低温环境做测试。长达4年时间,他与哥达德太空中心团队密切合作并定期报告NASA。

2005年,庄文献完成首个能在太空运作的微快门阵列元件,与其于外层空间环境运作的可靠性分析。当太空望远镜捕捉遥远物体的微弱影像时,该阵列可过滤不必要物体的光线,仅对其中需要的物体光线分析波长跟推敲其组成成分。

后来到英特尔工作的庄文献回忆,“这是NASA频谱分析技术创新的一部分,我刚好有幸参与其中”。NASA原订2011年升空韦伯太空望远镜,因复杂技术与庞大经费的挑战推迟,事隔10年终于在2021年底完成升空。他讲,若非指导教授戈西提前分享好消息,“我差点忘记这件事”。

庄文献认为,不管在工业界与学术界,彼此是一步步互相帮忙,“你的研究可能在任何时候、后继有人把它商业化,更好玩的是,当时机成熟时,人们可以把过去的概念加以实现,变成新的技术”。

庄文献效力英特尔长达16年期间,带领的团队开发创新的“矽诊断”解决方案,曾获得“英特尔成就奖”,这是英特尔员工的最高荣誉奖。他体会到做事的“心态”很重要,“不要觉得事情不可能,换个角度想,常可以找到不同的门路解方”。

庄文献受访时不忘感谢在台湾的父母,他说其父母亲仅有中学学历,却用“无穷智慧、逆向思维”的身教、言教,深刻影响了他与目前担当台大财经系教授的哥哥庄文议。职涯的下个阶段,他希望带着兼容台美文化创新价值,对台湾的科技界有所贡献。

责任编辑:许天乐

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