WEBVTT

00:00:00.515 --> 00:00:04.118
宇宙裡到處都有行星

00:00:04.118 --> 00:00:05.994
我想要我們在下個十年里

00:00:05.994 --> 00:00:08.387
建一台太空望遠鏡

00:00:08.387 --> 00:00:10.488
可以拍攝到繞著另一顆恆星的另一個地球

00:00:10.488 --> 00:00:13.232
並弄清它是否可以孕育生命

00:00:13.232 --> 00:00:15.392
我和美國太空總署噴氣推進實驗室的同事

00:00:15.392 --> 00:00:18.253
在普林斯頓正在研發

00:00:18.253 --> 00:00:21.791
可以在未來實現這技術

00:00:21.791 --> 00:00:23.776
天文學家現在相信銀河系裡的

00:00:23.776 --> 00:00:25.716
每顆恆星都有一個行星

00:00:25.716 --> 00:00:27.992
並且他們推測其中多達五分之一

00:00:27.992 --> 00:00:29.068
是像地球一樣的行星

00:00:29.068 --> 00:00:30.760
也許能夠孕育生命

00:00:30.760 --> 00:00:32.652
但是我們到現在一個也沒有看見

00:00:32.652 --> 00:00:35.260
我們只是間接地探測

NOTE Paragraph

00:00:35.260 --> 00:00:38.493
這是美國太空總署著名的暗淡藍點照片

00:00:38.493 --> 00:00:41.290
照片由旅行者號探測器拍攝於1990年

00:00:41.290 --> 00:00:44.048
當它準備離開太陽系的時候轉了個頭

00:00:44.048 --> 00:00:45.760
從六十億公里遠外

00:00:45.760 --> 00:00:48.082
拍攝了地球的照片

00:00:48.082 --> 00:00:49.650
我想要拍張

00:00:49.650 --> 00:00:52.232
環繞其它恆星的另一個地球的照片

NOTE Paragraph

00:00:52.232 --> 00:00:54.632
為什麼我們還沒有這麼做？為什麼這麼難？

00:00:54.632 --> 00:00:56.054
好吧，我們來想像

00:00:56.054 --> 00:00:58.000
把哈勃太空望遠鏡

00:00:58.000 --> 00:00:59.698
轉過頭來

00:00:59.698 --> 00:01:01.232
並移到火星軌道

00:01:01.232 --> 00:01:02.440
我們會看到類似這樣的東西

00:01:02.440 --> 00:01:04.508
一張略為模糊的地球照片

00:01:04.508 --> 00:01:06.829
因為我們是位於火星軌道的

00:01:06.829 --> 00:01:08.368
一台相當小的望遠鏡

00:01:08.368 --> 00:01:10.384
現在我們移到十倍遠外

00:01:10.384 --> 00:01:12.320
我們現在在天王星軌道

00:01:12.320 --> 00:01:14.806
它變得更小，細節更少，分辨率更低

00:01:14.806 --> 00:01:16.591
我們仍能看到小小的月亮

00:01:16.591 --> 00:01:18.704
但是讓我們再遠離十倍

00:01:18.704 --> 00:01:20.435
現在我們到了太陽系的邊緣

00:01:20.435 --> 00:01:21.733
在柯伊伯帶

00:01:21.733 --> 00:01:23.439
現在就無法解析了

00:01:23.439 --> 00:01:26.103
它是卡爾·薩根的暗淡藍點

00:01:26.103 --> 00:01:28.303
但是讓我們再遠離十倍

00:01:28.303 --> 00:01:29.927
我們到了奧爾特雲

00:01:29.927 --> 00:01:31.487
太陽系外

00:01:31.487 --> 00:01:33.103
我們開始看到太陽

00:01:33.103 --> 00:01:34.415
進入了視野

00:01:34.415 --> 00:01:35.879
取代了地球的位置

00:01:35.879 --> 00:01:38.010
再一次的，十倍遠外

00:01:38.010 --> 00:01:39.663
我們現在到了半人馬座阿爾法星

00:01:39.663 --> 00:01:40.903
我們最近的鄰居恆星

00:01:40.903 --> 00:01:42.252
現在完全看不見地球

00:01:42.252 --> 00:01:44.860
我們僅能看到大的發光的恆星

00:01:44.860 --> 00:01:47.817
比地球亮一百億倍

00:01:47.817 --> 00:01:49.623
地球應該在那個小紅圈內

00:01:49.623 --> 00:01:51.823
那是我們想要看到的。這就是為什麼這麼難。

00:01:51.823 --> 00:01:54.143
恆星發的光會衍射

00:01:54.143 --> 00:01:55.884
會在望遠鏡裡散射

00:01:55.884 --> 00:01:57.388
製造很亮的圖像

00:01:57.388 --> 00:01:59.140
掩蓋了地球

NOTE Paragraph

00:01:59.140 --> 00:02:00.411
所以為了看到地球

00:02:00.411 --> 00:02:02.671
我們必須對這些光做點什麼

00:02:02.671 --> 00:02:03.902
我們必須除掉它

00:02:03.902 --> 00:02:05.347
我有很多同事正在研發

00:02:05.347 --> 00:02:07.362
很多可以做到這點的驚人的科技

00:02:07.362 --> 00:02:09.177
但是今天我想告訴你其中一個

00:02:09.177 --> 00:02:10.674
我認為是最酷的

00:02:10.674 --> 00:02:12.204
而且是最可能幫我們

00:02:12.204 --> 00:02:14.410
在下個十年看到另一個地球

NOTE Paragraph

00:02:14.410 --> 00:02:16.482
它首先被太空望遠鏡之父

00:02:16.482 --> 00:02:19.642
萊曼·史匹哲在1962年提出

00:02:19.642 --> 00:02:21.758
他從日蝕中得到靈感

00:02:21.758 --> 00:02:23.941
你們都看過日蝕

00:02:23.941 --> 00:02:25.981
月亮移到太陽前面

00:02:25.981 --> 00:02:27.741
阻擋了大部分光

00:02:27.741 --> 00:02:30.117
所以我們能看到太陽外層黯淡的日冕

00:02:30.117 --> 00:02:31.410
這個效果就如同

00:02:31.410 --> 00:02:34.365
如果我把大拇指放到眼前擋住那個聚光燈

00:02:34.365 --> 00:02:36.277
我可以看見後面幾排的人們

00:02:36.277 --> 00:02:37.579
那麼，這是什麼情況？

00:02:37.579 --> 00:02:39.524
事實上月亮

00:02:39.524 --> 00:02:41.939
在地球表面印出了一個影子

00:02:41.939 --> 00:02:45.174
我們把望遠鏡或者相機放在影子裡

00:02:45.174 --> 00:02:46.685
我們再去看太陽

00:02:46.685 --> 00:02:48.325
大部分光線就被擋住了

00:02:48.325 --> 00:02:50.415
我們可以看見日冕裡

00:02:50.415 --> 00:02:51.690
暗淡的細節結構

00:02:51.690 --> 00:02:54.357
史匹哲的建議我們在太空裡這麼做

00:02:54.357 --> 00:02:57.134
我們建一個巨大的擋板發射到太空

00:02:57.134 --> 00:02:59.181
我們把它放在恆星前面

00:02:59.181 --> 00:03:00.965
擋住大部分光線

00:03:00.965 --> 00:03:03.981
再發射一個天文望遠鏡到製造的影子裡

00:03:03.981 --> 00:03:05.758
從而，我們可以看見行星

00:03:05.758 --> 00:03:08.421
這個想法看起來就像這樣

00:03:08.421 --> 00:03:10.010
這就是那個大螢幕，

00:03:10.010 --> 00:03:10.885
但是並沒有行星

00:03:10.885 --> 00:03:13.389
因為很不幸的是那並不能很好的工作

00:03:13.389 --> 00:03:15.979
因為光波

00:03:15.979 --> 00:03:17.989
在螢幕周圍衍射

00:03:17.989 --> 00:03:19.773
和在望遠鏡中一樣

00:03:19.773 --> 00:03:22.580
就像是溪流中的水繞過石頭

00:03:22.580 --> 00:03:25.410
所以這些光就把影子破壞了，變成糟糕的影子

00:03:25.410 --> 00:03:27.373
這樣我們看不見行星

NOTE Paragraph

00:03:27.373 --> 00:03:29.140
但是史匹哲實際上知道答案

00:03:29.140 --> 00:03:31.645
如果我們可以羽化邊緣，使邊緣變得柔和

00:03:31.645 --> 00:03:33.411
我們就可以控制衍射

00:03:33.411 --> 00:03:35.126
那樣我們就可以看見行星

00:03:35.126 --> 00:03:36.925
在最近十年我們想出了

00:03:36.925 --> 00:03:38.969
最好的解決辦法

00:03:38.969 --> 00:03:42.501
看起來像那樣的東西

00:03:42.501 --> 00:03:44.846
我們稱之為花瓣形遮星板

00:03:44.846 --> 00:03:47.806
如果我們把花瓣的邊緣設計得剛剛好

00:03:47.806 --> 00:03:49.230
如果我們可以控制它們的形狀

00:03:49.230 --> 00:03:50.788
我們就可以控制衍射

00:03:50.788 --> 00:03:52.794
這樣我們就可以有一個非常好的影子

00:03:52.794 --> 00:03:54.878
比以前的要暗約一百億倍

00:03:54.878 --> 00:03:58.324
我們就可以像這樣看見行星

00:03:58.324 --> 00:04:00.182
那個，當然要比我的大拇指要大

00:04:00.182 --> 00:04:01.640
那個遮星板大概

00:04:01.640 --> 00:04:03.216
和半個足球場差不多大

00:04:03.216 --> 00:04:06.806
而且它必須飛離望遠鏡五萬公里

00:04:06.806 --> 00:04:08.866
望遠鏡必須在影子裡放對位置

00:04:08.866 --> 00:04:10.830
這樣我們就可以看見行星

NOTE Paragraph

00:04:10.830 --> 00:04:12.238
這聽起來很艱巨

00:04:12.238 --> 00:04:15.246
但是聰明的工程師 --
我在噴氣推進實驗室的同事們

00:04:15.246 --> 00:04:18.126
想出了極好的設計

00:04:18.126 --> 00:04:19.330
看起來像這個

00:04:19.330 --> 00:04:20.988
它先是包裹著中心軸

00:04:20.988 --> 00:04:22.967
它和望遠鏡分離

00:04:22.967 --> 00:04:25.238
花瓣張開，打開

00:04:25.238 --> 00:04:26.998
望遠鏡掉頭

00:04:26.998 --> 00:04:29.142
接著它就翻轉飛離

00:04:29.142 --> 00:04:32.357
離開望遠鏡五萬公里

00:04:32.357 --> 00:04:34.827
它會停在恆星前面

00:04:34.827 --> 00:04:38.110
就像那樣，製造一個完美的影子

00:04:38.110 --> 00:04:41.914
我們就得到了環繞的行星

00:04:41.914 --> 00:04:43.638
（鼓掌）

00:04:43.638 --> 00:04:45.997
謝謝

NOTE Paragraph

00:04:45.997 --> 00:04:47.950
這不是科幻

00:04:47.950 --> 00:04:50.513
我們最近五六年致力於此

00:04:50.513 --> 00:04:53.116
去年夏天，在加利福尼亞的
諾斯洛普·格魯門

00:04:53.116 --> 00:04:55.555
我們進行了一個有意思的測試

00:04:55.555 --> 00:04:57.138
這就是四片花瓣

00:04:57.138 --> 00:04:58.850
這是一個縮小的遮星板

00:04:58.850 --> 00:05:01.347
大概是剛才你看到的那個的一半大

00:05:01.347 --> 00:05:02.807
你會看到花瓣展開

00:05:02.807 --> 00:05:04.874
這四片花瓣是四個大學生

00:05:04.874 --> 00:05:07.289
在我們實驗室做暑假實習生的時候做的

00:05:07.289 --> 00:05:08.535
現在你看到的是它的部署

00:05:08.535 --> 00:05:10.517
這些花瓣必須必須旋轉到位

00:05:10.517 --> 00:05:11.687
花瓣的底部

00:05:11.687 --> 00:05:14.060
每次必須到達相同的位置

00:05:14.060 --> 00:05:15.683
誤差在十分之一毫米以內

00:05:15.683 --> 00:05:17.443
我們測試了16次

00:05:17.443 --> 00:05:20.282
16次全部到達了相同位置

00:05:20.282 --> 00:05:21.723
在十分之一毫米以內

00:05:21.723 --> 00:05:23.655
這個必須非常精準

00:05:23.655 --> 00:05:26.163
如果我們可以這麼做
如果我們可以實現這個技術

00:05:26.163 --> 00:05:27.647
如果我們可以把它發射到太空，

00:05:27.647 --> 00:05:29.448
你將會看到這樣的東西

00:05:29.448 --> 00:05:31.720
這是離我們最近的恆星

00:05:31.720 --> 00:05:34.314
由哈勃太空望遠鏡拍攝

00:05:34.314 --> 00:05:36.698
如果我們可以用一個相似的望遠鏡

00:05:36.698 --> 00:05:37.956
稍微大一些的

00:05:37.956 --> 00:05:39.378
放在那裡

00:05:39.378 --> 00:05:40.764
放飛一個遮光體在它前面，

00:05:40.764 --> 00:05:42.954
我們可能會看到類似這樣的東西

00:05:42.954 --> 00:05:45.890
這是我們太陽系的全家福

00:05:45.890 --> 00:05:48.412
但是我們希望看到的是其他人的太陽系

00:05:48.412 --> 00:05:49.554
通過遮光體

00:05:49.554 --> 00:05:51.114
通過這樣的遮星板

00:05:51.114 --> 00:05:53.139
你可以看見木星，土星

00:05:53.139 --> 00:05:54.462
天王星，海王星

00:05:54.462 --> 00:05:57.102
就在中間緊靠著殘餘的光

00:05:57.102 --> 00:05:59.007
是那個暗淡的藍點。那就是地球。

00:05:59.007 --> 00:06:01.381
我們想要看見那個，想要看那裡有沒有水

00:06:01.381 --> 00:06:02.786
氧氣，臭氧層

00:06:02.786 --> 00:06:05.309
這些可以告訴我們
那裡是否可以孕育生命

NOTE Paragraph

00:06:05.309 --> 00:06:07.718
我認為這是最酷的可行的科學

00:06:07.718 --> 00:06:09.371
這就是我為什麼做這個的原因

00:06:09.371 --> 00:06:11.341
因為我認為這將改變世界

00:06:11.341 --> 00:06:13.779
這將要改變我們看到的一切

NOTE Paragraph

00:06:13.779 --> 00:06:15.365
謝謝

NOTE Paragraph

00:06:15.365 --> 00:06:19.365
（鼓掌）