美國航空暨太空總署(NASA)正在推動以探索宇宙、太陽系、生命起源為中心課題的「源始計畫」,該計畫首先於1900年發射哈勃太空望遠鏡,並預定探測火星、發射地球型行星探測衛星(TPF)等。其中最受矚目的是如左圖設想中的第二代太空望遠鏡(NGST)計劃。
第二代太空望遠鏡計劃的目的一言以蔽之,就是「觀測大爆炸誕生宇宙後最初形成的星球與星系」,這與回答20世紀宇宙科學提起的下列基本疑問有關,(1)宇宙呈什麼形狀 ? (2)星系如何演化 ? (3)恆星與恆星周圍的行星系如何形成 ? (4)宇宙物質如何循環 ? (5)黑暗物賈(dark matter)的原形是什麼 ?
相對於哈勃太空望遠鏡由紫外線觀測到近紅外線,第二代太空望遠鏡從一開始就設計成只用紅外線觀測,這是因為能夠回答上述5個疑問的天體現象,大部分在宇宙初期形成,釋出的輻射到達現存的地球時,已產生大幅紅移(RedShift),在紅外線範圍最容易觀測.第二代太空望遠鏡計劃將觀測波長設定在0.6 ~ 20微米(1微米=10-6公尺),希望能捕捉到至少比「現在地面、太空紅外線望遠鏡能捕捉到」微弱400倍的光。
第二代太空望遠鏡口徑為哈勃太空望遠鏡 2.4公尺口徑的 2倍以上,目前保羅航空太空公司、Lockhee-Martin公司、美國航空暨太空總署高達德太空飛行中心、TRW等
4家公司,競相提出獨特設計。發射什麼火箭仍未定,日本太空開發事業團引以為傲的 H-IIA 火箭也與美國的
Delta、Atlas、Titan、歐洲的亞利安5型等世界知名火箭群都並列候選名單。第二代太空望遠鏡將被運送到左圖中太陽與地球重力、離心力保持平衡的拉格朗日點(Lagrangian
Point L2)上去。
根據目前的計劃,太空望遠鏡本身的預算為 5億美元; 為哈勃太空望遠鏡的 4分之1),包括發射成本、運轉10年的預算在內為
10億美元。詳細行程尚未決定,預料將在 2007年以前發射,朝闡明宇宙之謎展開觀測。
紅移(Red Shift)這是一個天文學中利用多普勒效應原理對遙遠天體的運動所作觀測的一個名詞。大家如果有參閱過科技新知與技術裡的雷達工作原理篇的第一章的話,就必定記得當一個物體向著一位觀測者趨近時,那物體所發出的聲音的頻率會比原本的偏高,相反就偏低。同樣原理應用在天文學上,當天文學家遙望一顆在很遠很遠的星體時,如果用光譜分析儀觀測由星體而來的光波的話,當發現白光出現趨向於紅光時,即表示由那星體出發而到達地球的光的頻率移向偏低現象,因為紅光的波長較長而頻率較低,而這個情況就稱為紅移(Red Shift)。天文學家們亦由此而得出該星體正是遠離地球之中的結論。相反,如果觀測到的光出現偏向於藍甚或紫的話,即光波波長稍短而頻率趨向偏高,這就意味著星體正向地球趨近。