Eyes in the Sky

月球背面是觀測宇宙的理想之處，既無大氣、不受無線電干擾且地質平穩，適合無線電、重力波及紫外線等觀測方式。

撰文／郝立特（Joseph Howlett）　翻譯／李昫岱

郝立特（Joseph Howlett）
Scientific American 的採訪記者。

重點提要

❶ 月球背面是太陽系中最安靜的無線電觀測點，能有效阻絕來自地球通訊與太陽的干擾訊號。
❷ 此外，把儀器設置在月球背面將有機會觀測宇宙黑暗時代的21 公分波長訊號，補足宇宙大霹靂後的數據空白。
❸ 月球的地質平靜，也適合各種干涉儀進行探測，收集地球無法接收的中間波段重力波與紫外線訊號。

儘管美國政府正對基礎科學研究經費上下其手，不過他們肯定仍然願意砸重金重返月球。

阿緹米絲2 號任務只是美國航太總署（NASA）月球探索的開端，接下來還有載人和機械載具的探索計畫，將搭載不少到月球進行突破性的研究。

月球上可學之事甚多，其中大部份跟月球本身有關，包括月球的起源之謎、月球的歷史和蘊藏的關鍵資源。由於地面和太空計畫的經費日益吃緊，天文學家開始把月球視為一個更穩定、有望開展野心勃勃的宇宙研究的絕佳舞台。


▲隱身其中：阿緹米絲2 號任務太空人拍攝了這幅月球背面影像。月球可阻隔來自地球的通訊電波等干擾，讓月球背面成為搜集宇宙無線電訊號的最佳場所。
不受無線電干擾的秘境

美國紐約州布魯克海文國家研究所（Brookhaven National Laboratory）的物理學家斯洛薩爾（Anže Slosar）希望在月球背面設置無線電波望遠鏡，不過他在幾年前放棄這個夢想。因為這項計畫太燒錢，而且其他人認為這不是那麼有趣。他回憶道：「阿波羅計畫登月後，普遍的想法是『我們做到了，一切到此為止。』」情勢在美國總統川普第一次執政時出現轉變。有一天，斯洛薩爾收到一封來自美國能源部計畫主管的電子郵件，問他是否仍認為在月球背面建造無線電波望遠鏡可行，以及是否願意擔任這項計畫的主持人。這是他職業生涯裡最簡單的決定，他回覆：「當然好！」他回憶道：「這改變了我的一生。」

斯洛薩爾之所以執著於在月球建造無線電波望遠鏡，源於地球上的種種限制。地面上的無線電波望遠鏡只能接收到有限範圍的波長，因為高層大氣吸收太陽的紫外線後，激發了氣體分子，於是失去電子後形成離子。這些帶電粒子形成電離層（ionosphere），對大多數無線電波來說，電離層就像一面巨大的鏡子，會阻隔來自宇宙的無線電訊息。

把無線電波望遠鏡送上太空也非萬靈丹。無線電天文學家需要非常靈敏的太空望遠鏡，太靈敏反而輕易遭地球上發出的通訊電波干擾。如果要觀測遙遠的星系和遠方的天體，就需要一個既無大氣、又不受通訊電波干擾的地方。