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親愛的,我把金星當鏡子了|科學史上的今天:2/10

1958 年的今天,麻省理工學院林肯實驗室的普萊斯(Bob Price)與格林(Paul Green)偷偷地將位於麻州石磨山(Millstone Hill)上的雷達天線轉向金星。這座 27 公尺高,直徑 26 米的碟型天線是由美國空軍出資建造,林肯實驗室只是負責管理操作。軍方的目的在克服各種干擾因素──包括自然現象與蘇聯故意「蓋台」,維持通信暢通;因此林肯實驗室也可以順便用來研究極光、電離層等天文。不過這座天線於去年十月啟用後,剛巧遇上蘇聯發射史上第一顆人造衛星史普尼克一號(Sputnik 1),因此目前還要緊盯著蘇聯這顆人造衛星。

NASA哈伯太空望遠鏡所拍攝的金星。圖片來源:NASA

那麼,普萊斯與格林兩人究竟是打什麼算盤?其實這只是源於午餐時的閒聊。

「你看這個大天線的功率能將雷達訊號打到金星再反彈回來嗎?」

「你說像 1946 年狄威特(John H. DeWitt)將訊號打到月球那樣?」

「對啊,他那時用的天線功率只有 5 萬瓦,我們這座可有 250 萬瓦哪!」

「不過月球距離是三十八萬公里,金星可是在四千萬公里之外!而且有些調速管壞掉,可用的功率大打折扣了。不過,計算看看也無妨。」

兩人在餐巾紙上計算一番後,發現就算金星表面光滑如鏡也不可能再反彈回地球。恰巧此時一位前來訪問的學者加入他們的討論,告訴他們他剛製作的一台微波放大器(MASER)應該可以幫上忙,於是他們在一個小時內敲定了系統架構,還加進了類比/數位轉換器、磁帶機、數位電腦,用來將雷達訊號轉換成數位訊號由電腦分析,這都是當時的創舉。

他們前後試了五回,其中有兩次出現應該是由金星反射回來的訊號。他們在第二年發表了他們的實驗;當時美國在太空競賽上仍然落後蘇聯,普萊斯與格林兩人的成果像是一劑強心針鼓舞了美國人民的士氣。他們雖然不是首創將雷達打向天體的人,但他們首創將類比訊號轉成數位訊號貯存分析、使用 MASER 這種低雜訊放大器、運用數位電腦等等,都成為往後用雷達遙測行星的範本,才真正促使雷達天文學的迅速發展。

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。

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關於作者

張瑞棋

1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。自小喜愛科學新知,浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,更成為重度閱讀者。當了中年大叔才成為泛科學專欄作者,著有《科學史上的今天》一書,如今又因翻譯《解事者》,而多了個譯者的身分。