廣域紅外線巡天探測衞星

**廣域紅外線巡天探測衛星**（**Wide-field Infrared Survey Explorer, WISE**）是 NASA 的紅外線空間望遠鏡，於 2009 年 12 月 14 日發射。WISE 搭載口徑 40 公分的紅外線望遠鏡，以 3 至 25 微米的波長，六個月的時間進行巡天。WISE 的紅外線偵測器比之前的紅外線巡天太空望遠鏡，如 IRAS、AKARI、COBE 靈敏一千倍以上。一般預期 WISE 一天可以發現數十顆小行星。

WISE 預定將拍攝全天 99% 的影像，且同一區域影像至少將拍攝八幅以增加精確度。WISE 將位於 526 公里高的太陽同步軌道並至少運行 10 個月。預估 WISE 將拍攝約 150 萬幅影像，平均每 11 秒拍攝 1 幅。每幅影像的視野是 47 角分。每個區域將被觀測過至少 10 次。WISE 的影像將拍攝太陽系、銀河系以及宇宙深處的影像。在這些影像中將可增進我們對小行星、棕矮星和主要輻射紅外線的星系的認識。

WISE 同時也是用來取代 1999 年 3 月發射失敗的廣角紅外線探測器。

2010 年 10 月 WISE 的製冷劑用完，NASA Planetary division 出資進行不使用製冷劑的搜尋近地天體延伸任務，NEOWISE（Near-Earth Object WISE）。

## 衛星基本資料

WISE 是由位於科羅拉多州博爾德的波爾航太科技公司（Ball Aerospace and Technologies Corp.）製造。 WISE 是以 Ball Aerospace RS-300 衛星的結構，就是在 2007 年 3 月 9 日發射的軌道快車（Orbital Express）衛星發展而成。重量 560 公斤。

## 科學任務

WISE 將以紅外線進行巡天。它的偵測器陣列在 120、160、650、2600 微央斯基 (µJy) 和 3.3、4.7、12 和 23 微米有 5 個標準差的極限。因此 WISE 比 1983 年發射的 IRAS 在 12 和 23 微米波長靈敏 10 萬倍；比 1990 年代的 COBE 在 3.3 和 4.7 微米波長靈敏 50 萬倍。

* 第一波段：3.4 微米，觀察恆星和星系的寬波段。
* 第二波段：4.6 微米，觀測棕矮星等亞恆星天體內部熱能的熱輻射。
* 第三波段：12 微米，觀測小行星。
* 第四波段：22 微米，觀測恆星形成的塵埃（溫度約 70－100 K）。

WISE 的主要任務將維持十個月：第一個月是校驗，之後六個月是全天空巡天，之後的三個月將持續巡天直到冷卻系統的冷卻劑耗盡為止。次要任務將觀測天體位置的變化。

2007 年 11 月 8 日，美國眾議院科學與技術委員會（United States House Committee on Science and Technology）的航太小組委員會召開聽證會審查 NASA 近地天體巡天項目。NASA 的官員認為 WISE 可以作為近地天體巡天。NASA 官員告知委員會成員將以 WISE 進行近地天體巡天。預期 WISE 在其將近一年的任務時間中可以發現約 400 個近地天體。

因為古柏帶天體溫度過低，將不能使用 WISE 進行搜尋。但 WISE 可以用來探測有內能熱的天體，例如 700 天文單位以外的海王星大小天體或 1 光年以外木星大小天體。如果 2-3 秒差距以內有 2-3 倍木星質量的褐矮星也可望被發現。

### 太陽系小天體

WISE 將探測約 30 萬的小行星帶內的小行星，其中大約 10 萬個是新發現的；這其中還包含約 700 個近地天體（其中 300 個尚未發現）。也就是每天可探測 1000 個小行星帶天體和 1-3 個近地天體。WISE 能探測 V 波段 21-22 等的小行星。WISE 可以 36 小時，每次間隔三小時探測每個太陽系天體 10-12 次。

### 全天空巡天

在通過望遠鏡和探測系統對全天天體進行的巡天中，中紅外波段的圖像是一個空白。通過在 3.5-23 微米波段進行巡天觀測，WISE 可以填補這個空白。巡天產生的紅外射線源目錄將作為未來詹姆斯・韋伯空間望遠鏡觀測目標的參考目錄。

### 棕矮星

棕矮星和恆星類似，是由星際氣體雲中的氣體坍縮而形成，但由於質量不足而缺少內部能量源，棕矮星形成後即不斷冷卻，因此適合在紅外波段觀測。WISE 可以探測 75 光年以內，溫度 450K 以上，或 20 光年以內，溫度 300K 以上，或 10 光年以內溫度 150K 以上的棕矮星。通過對大量棕矮星的觀測，WISE 可以幫助我們估算棕矮星的數量，並了解星體形成中是否存在可以形成恆星的最低質量閾值。

### 極亮紅外星系

WISE 能夠觀察到宇宙誕生 30 億年之後至今的極亮紅外星系。

### 近地天體觀測（NEOWISE）

2010 年 10 月初，WISE 上用於冷卻觀測設備的製冷劑耗盡，但其 4 部紅外照相機中的 2 部仍能工作，NASA 決定啟動被稱為近地天體觀測的新一階段任務，為期約 4 個月。通過反覆掃描一片星空區域，WISE 可以提供一系列圖像供計算機比對，發現固定的恆星背景中移動的天體，即近地小行星等天體。由於小行星經過太陽附近時被加溫，其紅外輻射往往比可見光輻射更容易觀測到，因此 WISE 比可見光望遠鏡更適宜進行此類觀測。2013 年 12 月，NASA 重新啟用 WISE，並將衛星名稱改為 NEOWISE。NEOWISE 任務發現的一些小行星將成為 NASA 未來小行星研究計劃的候選目標。

## 大事記

WISE 任務負責人是洛杉磯加利福尼亞大學的愛德華・萊特博士。這個任務是萊特博士努力多年的結果，而且是在 1999 年時被 NASA 在次世代巡天計畫的中級探測任務許多方案中首先被選中出資支持的方案。

WISE 的歷史如下：

* 1999 年 1 月：次世代巡天計畫是備選的五個計畫之一，將在 1999 年底選出其中兩個任務執行，分別在 2003 年和 2004 年執行。當時經費預測是 1.39 億美金。
* 1999 年 3 月：廣角紅外線探測器在到達軌道數小時後失效。
* 1999 年 10 月：中級探測任務被選中，次世代巡天計畫落選。
* 2001 年 10 月：次世代巡天計畫修改成類似中級探測任務再次提出。
* 2002 年 4 月：次世代巡天計畫被接受。
* 2002 年 12 月：次世代巡天計畫改名成廣域紅外線巡天探測衛星（Wide-field Infrared Survey Explorer, WISE）。
* 2003 年 3 月：NASA 公布 WISE 獲選。
* 2003 年 4 月：波爾航太獲選為 WISE 任務衛星提供者。
* 2004 年 4 月：WISE 被選為 NASA 的下一個中級探測任務，預測經費約 2.08 億美金。
* 2004 年 11 月：NASA 選擇猶他州立大學的太空動力實驗室製造 WISE 的望遠鏡。
* 2006 年 10 月；WISE 被 NASA 確定進行計畫，花費約 3 億美金。
* 2009 年 12 月 14 日：WISE 發射成功。
* 2009 年 12 月 29 日：WISE 成功脫除儀器外層覆蓋物。
* 2010 年 1 月 6 日：WISE 拍攝第一張照片。
* 2010 年 1 月 14 日：WISE 以它的四個波段開始為期 9 個月的巡天。它被預期前六個月可觀測 99% 的天空和之後三個月持續觀測直到製冷劑用完為止。
* 2010 年 1 月 25 日：WISE 發現新的近地小行星 2010 AB78。
* 2010 年 2 月 11 日：WISE 發現新的彗星 P/2010 B2 (WISE)。
* 2010 年 2 月 11 日：WISE 官方網站宣布已拍攝七幅影像，探測全天四分之一。
* 2010 年 10 月：WISE 觀測設備使用的製冷劑耗盡，任務目標轉為觀測近地天體。
* 2011 年 2 月 1 日：NASA 宣布 WISE 任務結束，衛星進入休眠狀態。
* 2012 年 11 月：對 WISE 的檢查表明 WISE 狀況良好。
* 2013 年 1 月 31 日：NASA 人類探索行動部門提出重新激活 WISE 的申請。
* 2013 年 12 月：WISE 被重新激活並改名為 NEOWISE。
* 2013 年 1 月 23 日：NASA 宣布 NEOWISE 被激活後的 25 天內已識別到太陽系內 857 個小天體，標誌著激活後巡天能力評估的完成。

## 衛星狀態

WISE 原訂 2009 年 12 月 11 日發射，但因為火箭推進系統的問題延至同年 12 月 14 日。發射時間是協調世界時 14:09:33（當地時間太平洋標準時間 06:09）在加州范登堡空軍基地發射，成功進入高度 326 英里的繞地球極軌道。

WISE 在發射後先經過一個月的校正確認所有探測器上的系統與資料鏈正常運作。探測儀器的外層在 2009 年 12 月 29 日成功丟棄。拍攝的「第一道光」影像在 2010 年 1 月 6 日公開；該影像是向船底座方像拍攝，曝光時間 8 秒的紅外線假色影像，使用藍色、綠色和紅色分別表是波長 3.4 微米、4.6 微米和 12 微米的紅外線。2010 年 1 月 14 日，WISE 任務開始正式巡天。

## 相關照片

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## 參見

* 空間望遠鏡列表
* 紅外線天文衛星
* 廣角紅外線探測器
* 寬視野紅外線巡天望遠鏡（暫譯，Wide Field Infrared Survey Telescope）

## 參考資料

## 外部連結

* WISE mission project website
* WISE mission multimedia gallery
* WISE mission Profile by NASA's Solar System Exploration
* WISE mission Fact Sheet （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* WISE Press Kit （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Ball Aerospace Passes WISE CDR （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* In Search of Dark Asteroids (and Other Sneaky Things)
* WISE Passbands （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Comparison of WISE resolution with that of COBE and IRAS (with movie)
* NASA's WISE Mission Releases Medley of First Images （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）