科學人/建立跨洲觀測網:TP2m望遠鏡新的起點

中央大學天文研究所推動了一項旗艦計畫「跨太平洋兩米望遠鏡」 (Trans-Pacific 2-m Telescope, TP2m),將落址於墨西哥的下加利福尼亞半島。「我們將擁有一雙『永不閉合的眼』。」計畫主持人、中央大學天文所講座教授陳文屏盼藉此建立跨洲的全天候觀測網,確保台灣科學家能第一時間掌握天文動態。

目前第一批科學儀器已準備就緒,不過,後續天文站建築、自動化圓頂及通訊與能源設備等工程支出,仍須穩定且充足的資金推動。為此,中央大學天文所啟動新台幣3000萬元的募資計畫,希望能凝聚民間企業及大眾的力量,共同完成宇宙之眼的最後一哩路。
此次專案將與美國主導、設於智利的魯賓天文台「時空遺跡巡天計畫」(LSST)聯手,當巡天儀器偵測到瞬變事件並發布警報時,台灣不須再等待國外望遠鏡審查與排程,可立即調度TP2m,捕捉超新星爆發或重力波等稍縱即逝的宇宙變化。
這張觀測網不僅串聯了智利、墨西哥,擁有台灣最大望遠鏡的鹿林天文台,也是跨國佈局中關鍵的一環。受地球自轉影響,任何一座光學天文台都無法在白晝觀測天空,天體也會隨著時間落入地平線下,因此許多國家會共享望遠鏡資訊,以實現對夜空不間斷的監測。中央大學天文所這次為TP2m選址的下加利福尼亞半島,約西經120°,與台灣時區幾乎互補,這代表當墨西哥的太陽升起,台灣的夜幕已然降臨,鹿林天文台得以接力延續觀測任務。

多年前暫緩的計畫
這座兩米望遠鏡由日本西村公司承製,其本體早在10多年前就已完成,但它的落地過程卻一波三折。一切要追溯到32年前。1994年,中央大學天文所率先提出建置兩米口徑望遠鏡的評估報告,但當時預估總經費高達1.9億,最終因經費短缺且學術支持不足而作罷。
2004年計畫迎來轉機。行政院提出五年五百億「邁向頂尖大學計畫」,這項兩米望遠鏡專案便成了第一個成功代表中央大學爭取補助的指標計畫,並於2006年正式簽約開工。不僅如此,這項案子還受到許多企業家的慷慨解囊,原預計五年內即可在鹿林天文台完成建置。
然而,建站工程卻遇上了瓶頸。由於鹿林天文台地處高山,被劃設為國土保安用地,要通過環評並取得建照並不容易;加上周邊沒有聯外車道,所有重型望遠鏡組件,包括23噸重的鏡筒與支撐結構、2.5噸的主鏡等,都須架設昂貴的臨時索道進行吊運,受限於施工難度高,導致該工程十餘次流標。最終時程嚴重落後,原訂高達1億元的教育部經費,因預算年限到期被全數收回,兩米望遠鏡就此塵封倉儲中。


塞翁失馬的選址
近年,團隊持續在國內外尋求新址之際,一項中央研究院的國際合作帶來了轉機。當時,中研院天文所與墨西哥國立自治大學(UNAM)等單位合作「海王星外自動掩星普查計畫」(TAOS II),旨在墨西哥下加利福尼亞半島的聖白多祿天文台(SPM)建置三座自動化望遠鏡,研究太陽系邊緣的小天體,這也是台墨史上最大規模的科學合作。
聖白多祿天文台科研歷史悠久,維護與營運兩米望遠鏡已逾20年,經驗可謂十分豐富,為尋址多年的中大團隊帶來了新的希望。團隊主動向墨西哥國立自治大學提出合作意向,在歷經三年多的協商後,建站計畫終於重新拍板定案。
陳文屏感歎:「放在東太平洋,也算是塞翁失馬。」此處位於北美洲西岸,沙漠氣候使得當地晴天率高,大氣也穩定,且周邊基礎設施也十分完善,還能就近與中研院TAOS II 計畫共享資源,「雖然遠地安置費心得多,但是優良的環境,能提升數倍觀測效能。」
隨著新址定案,目前兩米望遠鏡已送回原廠更新設備,首批儀器也測試完畢。為了啟動下一階段建站與營運,中央大學天文所希望能募集到3000萬元資金,以供建置天文台建築與圓頂,部署數據及備援電力系統,並召集資深程式團隊,讓望遠鏡能依據天候及目標自動化切換、即時追蹤。
未來跨越太平洋的三地將建立起緊密的觀測鏈:位於智利的魯賓天文台透過巡天設備,負責搜索突然出現、變亮或撞擊的天體,接著由位於墨西哥的TP2m捕捉多色影像與光譜數據,持續監測,待墨西哥迎來黎明,台灣鹿林天文台將接棒追蹤、延續觀測。
走過將近20年,陳文屏指出,團隊在計畫卡關後仍沒有懈怠。藉由這次轉機,TP2m不僅能為台灣時域天文學提供珍貴的第一手資料,掌握科學自主權;另外中央大學天文所也將推動星空遠距教室,讓台灣學生能在課堂上即時遙控望遠鏡,培育人才累積實戰經驗;同時跨國合作營運也能接軌國際,展現科技實力,為未來更大型的合作計畫,埋下厚實的基底。
(本文出自2026.9.1《科學人》網站,未經同意禁止轉載。)
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