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德雷克生日│ 科學史上的今天:5/28

張瑞棋_96
・2015/05/28 ・1091字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 514 ・六年級

在夜空下仰望繁星若塵,除了讚嘆宇宙之浩瀚,不免也會猜想某個遙遠的星系是否也存在著其他智慧生物吧?

美國天文學家德雷克自八歲起即如此幻想著。他大學念天文學,畢業後在軍艦上當了一陣子通訊官;結合這兩項學經歷,他進入哈佛大學研究所攻讀無線電天文學,終究成為以科學方法尋找外星文明的第一人。

1960 年,德雷克將直徑 26 米的無線電望遠鏡對準 12 光年外位於鯨魚座的天倉五,與 10.5 光年外位於波江座的天苑四,搜尋是否有值得注意的特殊訊號;這成了「搜尋地外文明(SETI)」計劃的濫觴。第二年德雷克召開首屆 SETI 研討會,會中提出了著名的「德雷克公式」,用以估算我們有機會以電波接觸到的外星文明數量:

\( N=R_* \times f_p\times n_e \times f_l \times f_i \times f_c \times L\)

  • \( R_* \):銀河系平均每年誕生新恆星的數量(NASA 估計 7 個)
  • \( f_p \):擁有行星之恆星的比例(幾乎等於 1)
  • \( n_e \):每個恆星擁有允許生命的行星數量(難以估計,從億分之一到 1/10 都可能)
  • \( f_l \):其中真的孕育出生命的比例(難以估計,但有天文學家估計 0.13 以上)
  • \( f_i \):其中發展出文明的比例(難以估計,從億分之一到 1 都可能)
  • \( f_c \):其中發展出發射電波至外太空的比例(一般估計 10%~20%)
  • L:這樣的科技文明平均存續時間(難以估計,從千年到億年都可能)

雖然這樣得出來的答案範圍太廣,從幾乎沒有到數百萬個都有可能,難以達成共識,但德雷克公式至少為原本天馬行空的胡亂猜測提供一個系統化的討論基礎。

德雷克本人的估算當然是極為樂觀的,他一生至今也都將全部心力奉獻於此。1972 年發射的太空船先鋒十號上放了一塊由他與卡爾·薩根共同設計的鍍金鋁板,上面刻劃了氫原子能階、地球位置與一男一女圖像。希望若有穿梭星際的外星人捕獲它,能因而知道我們的存在。次年發射的先鋒十一號也裝了一塊同樣的鍍金鋁板,往宇宙另一個方向飛去。1974 年,德雷克透過阿雷西博望遠鏡(Arecibo Observatory)向古老的 M13 星團發射無線電波,希望該處數十萬顆恆星之中有智慧文明能接收到,並成功解讀用二進位編碼的訊息。

德雷克代表人類撰寫的銘版有如瓶中信尚在無垠的太空中漂流;阿雷西博訊息距離目的地也還有二萬五千年要走。我們現在能做的只有持續傾聽來自外太空的微弱訊號,希望能從中發現外星文明的話語。如果你認同德雷克的信念,你也可以到 SETI 的網站下載程式,用你的電腦一起幫忙尋找外星文明……。

 

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。

 

文章難易度
張瑞棋_96
423 篇文章 ・ 397 位粉絲
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。浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,當了中年大叔才開始寫作,成為泛科學專欄作者。著有《科學史上的今天》一書;個人臉書粉絲頁《科學棋談》。


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全台首座科研火箭場正式啟用!——坐落在依山傍海的屏東牡丹鄉

PanSci_96
・2022/01/18 ・2103字 ・閱讀時間約 4 分鐘

科技部「短期科研探空火箭發射場域」近日開放符合規定的火箭科研團隊申請使用!這是台灣太空發展繼去年 5 月立法院三讀通過《太空發展法》後,另一個重要的里程碑。

什麼?台灣竟然有發展太空科技!

沒錯!截至目前為止,全球有超過 90 個國家擁有自己的衛星,並有超過 31 個國家制定了國家太空法規,可見各國都砸下重金發展衛星和火箭等相關技術。正因為太空科技是現代全球競爭的新場域,台灣在具有基礎技術能量的前提之下,也決定加入太空科技的行列!

自 2020 年以來,行政院開始推動資訊及數位、資安卓越、精準健康、綠電及再生能源、國防及戰略、民生及戰備等六大核心戰略產業。其中,太空科技為國防及戰略產業的核心領域。在今年 1 月 13 日起開放申請的「短期科研探空火箭發射場域」,是台灣第一座以科研任務為主的火箭發射場,更是太空科技的里程碑!

地處屏東原住民部落的發射場域

科技部選定屏東縣牡丹鄉旭海村牡丹灣段 742-1 及 743-1 地號做為「短期科研探空火箭發射場域」,該場域占地面積 9,700 平方公尺,是國有海岸林地,也是原住民保留地。由於涉及原住民族的土地及權利,根據《太空發展法》第 12 條,必須依照《原住民族基本法》辦理。《原住民族基本法》第 21 條則規定「政府應諮商並取得原住民族或部落同意或參與,原住民得分享相關利益」,因此,科技部與當地「旭海部落」反覆協商後,在去年順利取得了同意。

旭海部落位於牡丹鄉最東側,是依山面海的漁村型部落,早期被稱為「牡丹灣」(macaran),意思是「水量豐沛的沼澤地」。最初來這裡開墾的是斯卡羅族,後來陸續有阿美族、排灣族、平埔族,以及閩南、客家等族群聚居,最後形成了一個族群融合的聚落。部落居民在得知該地被選為火箭場,有機會刺激觀光、帶動就業機會後,不少居民樂觀其成。可是,當地居民以出海捕魚、抓龍蝦為生,因此也有不少居民擔心火箭場將破壞牡丹灣的水域生態,使得魚及龍蝦的數量銳減,影響生計。

對此,科技部提出回饋方案,表示若居民因火箭試射而無法出海捕魚,將可享有補貼,而平時更有水電費和獎學金補助。另外,國家實驗研究院國家太空中心每週都派專員深入當地,傾聽村民心聲,也召開多場說明會,解答民眾疑問,讓當地居民了解火箭場落腳旭海的利弊得失。部落原訂去年 5 月舉行會議,卻因為疫情延宕至 11 月,最終共有 112 位居民出席,獲得 85 張同意票,正式通過我國第一座合法、安全且能維護原住民族權益的火箭發射場域。

圖為牡丹灣,鄰近的旭海部落早期即被稱為「牡丹灣」,意思是「水量豐沛的沼澤地」。 圖/牡丹鄉公所

誰可以合法申請、發射火箭?

立法院在 2021 年 5 月三讀通過《太空發展法》,是台灣第一部國家太空法案。《太空發展法》共計 6 章 22 條,內容規定主管機關為科技部,負責設置發射場域,而計畫執行單位為國家太空中心,負責營運、管理發射場域。另外,也規定發射載具僅能在國家發射場域實施發射。

位於旭海的「短期科研探空火箭發射場域」是台灣邁向完備太空基礎設施的第一步。然而,考慮到當地原住民權益,科技部承諾除非經過該原住民部落同意,否則將不會提供其他單位使用,後續相關作業也將由國家太空中心依據「短期科研探空火箭發射場域利益分享作業要點」辦理。

國家太空中心主任吳宗信強調,「短期科研探空火箭發射場域」不是提供給大型火箭發射,而是提供給科技部補助、委託或出資之執行單位或受委託單位申請,特別是各大專院校相關學術研究單位(航空工程學類和大氣科學系等),讓他們實地測試、驗證科研發展計畫的成果。據吳宗信了解,國立陽明交通大學前瞻火箭研究中心(ARRC)預計在 3~4 月發射火箭,國立成功大學航空太空工程學系則預計在 6~7 月發射,但實際情況還要看學校的整備狀況。

國立陽明交通大學前瞻火箭研究中心(ARRC) 製作的火箭。圖/ARRC 官網

參考資料

 

PanSci_96
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