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NASA行星科學家飯碗難捧
NASA行星科學家飯碗難捧
國立臺灣大學科學教育發展中心特約編譯高英哲
原文作者/Alexandra Witze 編譯來源:〈NASA funding shuffle alarms planetary scientists〉
NASA行星科學部決定重新分配經費,並暫停接受一項重大研究計畫的申請案
史考特.古澤維奇(Scott Guzewich)在美國空軍擔任氣象預報員長達六年後,才轉換跑道成為他夢寐以求的行星科學家。他目前以博士後研究員的身分,服務於 NASA高達太空飛行中心,專研火星大氣。
然而古澤維奇的夢幻工作可能要變成一場惡夢了。NASA的行星科學部在12月3日宣布,將重新分配挹注各項研究與分析計畫的經費。這聽起來像是官僚作業的重新洗牌,卻挑動了美國行星科學家的敏感神經:他們覺得在這個經費日益緊縮的年代,自己即將成為被排除在外的一員。尤其是有一項包含近半數行星科學研究提案在內的新研究計畫,2014年卻不給研究員提出新的補助金申請案;那些從補助金裡支薪的研究員,到時候就會落到無處請款的田地。「這下我得跳過2014年,到2015年才能送案。」古澤維奇說。「要是到時候還領不到錢,我想我就得去渥爾瑪打工了。」
幾乎全美的行星科學家,或多或少都是靠NASA總金額達12億美元的行星科學部補助金在做研究。許多老資格或比較有名望的研究員,可以從火星登陸車「好奇號」(Curiosity)或是土星探測太空船「卡西尼號」(Cassini),這類的個別任務中拿到錢;像是古澤維奇這樣的年輕科學家,就相當倚賴總金額約2億5000萬元的研究與分析預算過日子——這筆錢是給對行星任務傳回的資料,進行研究分析的科學家拿去用的。根據位於美國亞利桑納州土桑市的行星科學研究所,在2010年所進行的調查顯示,美國有將近半數的行星科學家,倚賴這項計畫提撥他們一半以上的薪水。
NASA的管理階層在一場虛擬的市政廳會議中,提出研究經費重新分配的計畫,令許多人感到相當錯愕。喬治亞理工學院行星科學家布蘭妮.施密特 (Britney Schmidt) 說:「人們擔心他們快要沒頭路了,這消息真是嚇死人。」
沒有人會否認研究分析計畫的經費需要做調整。把經費重新洗牌,可以清掉一大串尾大不掉的資金挹注計畫,重整為五大主題:新行星、太陽系相關作業、可居住行星、外星生物學、以及太陽系觀測。這些新領域中最為龐大,也可能成為最受歡迎的,是太陽系相關作業;然而在那場NASA舉辦的市政廳會議中,有人卻說直到2015年2月前,該領域都不會接受請款提案。這是壓垮許多靠著不斷申請補助金,勉強度日的研究者的最後一根稻草,因為他們手頭上有的資金,大多會在可以申請新的補助金之前就用光光了。
讓專家傷腦筋的新行星
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CCD影像光度測量原理
CCD影像光度測量原理
臺北市立中崙高中地球科學教師 林詩怡/國立台灣師範大學地球科學系傅學海副教授責任編輯
當所觀測的天體影像已經做好分析前的影像淨化工作後,就可以進行影像中的星點光度測量或是其他的研究。
在底片時代,除非有經過校正後的透射式掃描機將底片上的星點影像數位化,通常以星點大小來作為星星亮度的分析依據,不僅誤差較大,分析速度也慢了許多。有了CCD觀測到的天體影像,只要將屬於星星的影像信號強度累加起來,再與已經經由天文學家確認過的參考星亮度作為換算依據,就可以知道影像中的星點亮度為多少。
同樣的,這樣的分析過程可以輕易的以電腦軟體完成,但是其背後的原理又是什麼?
所有的CCD影像分析都建立在一個假設上:假設CCD對光線強度的反應為線性反應。
星點亮度的估算方法,就是將星點所佔的所有像素信號強度加總,減去這些像素的背景值,所得到的即為此星的觀測信號強度。
下圖為CCD影像中其中一顆星星的信號強度二維分布圖,可以明顯看出中央信號較強的部份即是星點所在之處。
CCD數位影像淨化原理(二)
CCD數位影像淨化原理(二)
臺北市立中崙高中 地球科學教師林詩怡/國立臺灣師範大學地球科學系傅學海副教授責任編輯
知道了CCD影像雜訊來源後,就可以根據其特性於其他時間拍攝這些修正用的影像作為校正之用。各個影像的拍攝方式如下:
CCD數位影像淨化原理(一)
CCD數位影像淨化原理(一)
臺北市立中崙高中地球科學科吳昌任教師/國立臺灣師範大學地球科學系傅學海副教授責任編輯
數位式的可見光感應器(CCD、CMOS等)已取代傳統底片,為大部份天文觀測所使用。數位感光晶片有其優點,包括光線造射後產生的信號強度,與入射光線強弱呈現線性反應(在絕大部份狀況下)、微弱光線下的量子效應較高等特性。


