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宇宙學與天文物理太空紅外線望遠鏡計畫 (SPICA)

SPICA (宇宙學與天文物理太空紅外線望遠鏡)計畫是由日本主導的下一世代的太空紅外線望遠鏡，其國際團隊包含歐洲太空總署、韓國以及台灣。SPICA 望遠鏡口徑為3.5公尺，整座望遠鏡溫度由冷卻系統降溫至5K，其工作波長範圍在5-210微米。SPICA 的口徑與之前的Herschel望遠鏡相似，但是藉由較低溫的望遠鏡，SPICA將可以降低背景輻射而大幅提高系統靈敏度。 SPICA 預計在2020年以後發射，比James Webb太空望遠鏡晚。雖然兩者在短波長範圍至25微米都有觀測能力，但是SPICA在波長大於20微米的區域有較佳的偵測能力，並且是唯一能觀測至210微米範圍的望遠鏡。此外，SPICA具有較大的視野、影像能力較佳。

SPICA SPICA的科學目標主要有下列三項:

行星系統的形成與演化: 研究主題包含原行星盤中的氣體(包含水)與塵埃與行星演化的關係、岩屑盤之礦物學、外太陽系氣體行星之大氣以及古柏帶天體之組成。
星際塵埃之生命循環: 研究主題包含在本銀河系與鄰近星系之氣體與塵埃之物理與化學、塵埃之礦物學、超新星殘骸中之塵埃演化以及在早期星系中星際塵埃的來源。
星系的形成與演化: 研究主題包含活躍星系核與大量恆星形成在不同宇宙時間與環境的關聯性、恆星形成與超大質量黑洞的同時演化、恆星形成及星系質量蓄積的歷史與大尺度結構的關係、宇宙紅外線背景的物理。

目前SPICA規畫搭載四個觀測儀器。中研院天文所將參與日本宇宙科學研究所(ISAS)研發的中紅外相機與光譜儀(MCS)。MCS包含了一廣角相機，能夠在5-40微米提供16個不同波段的影像、一中解析度光譜儀，能夠在12.2-37.5微米提供解析度在2000-3000的光譜、一高解析度長波長光譜儀，能夠在12-18微米提供解析度在20000-30000的光譜。廣角相機的濾鏡組可能將包含一光柵稜鏡，以在全波段提供低解析度的光譜(R = 50–200)，包含不在光譜儀範圍內的5–12微米範圍。其他的三個儀器包括由日本宇宙科學研究所開發的日冕儀(SCI)、由韓國負責的近紅外相機與光譜儀(FPC)以及由荷蘭SRON主導的遠紅外線傅立葉轉換光譜儀(SAFARI)。

計畫成員 (5)

王明杰 Wang, Ming-Jye

研究員

研究專長: 固態物理

王祥宇 Wang, Shiang-Yu

研究員

研究專長: 可見光與紅外線儀器，半導體元件

高見道弘 Takami, Michihiro

副研究員長聘

研究專長: 恆星形成,光學/紅外線光譜學

張蔭昌 Chang, Yin-Chang

資深計畫工程師

研究專長: 機械工程; 紅外線半導體設備

顏吉鴻 Yan, Chi-Hung

OIR/EPO計畫支援工程師

研究專長: 紅外線影像處理, 電波天文學

期刊論文 (7)

Otsuka M*; Kemper F; Leal-Ferreira ML; et al., "XSHOOTER spectroscopy of the enigmatic planetary nebula Lin49 in the Small Magellanic Cloud" , MNRAS: 462(1), 12-34, Oct 10, 2016 [SCI] ( ADS | Fulltext )
Takami M; Tamura M; Enya K; et al., "Studies of expolanets and solar systems with SPICA" , Adv Space Res: 45(8), 1000-1006, Apr, 2010 [SCI] ( ADS | Fulltext )
Kamp I; Honda M; Nomura H; Audard M; Fedele D; Waters LBFM; Aikawa Y; Banzatti A; Bowey JE; Bradford M; Dominik C; Furuya K; Habart E; Ishihara D; Johnstone D; Kennedy G; Kim M; Kral Q; Lai SP; Larsson B; Mcclure M; Miotello A; Momose M; Nakagawa T; Naylor D; Nisini B; Notsu S; Onaka T; Pantin E; Podio L; Riviere Marichalar P; Rocha WRM; Roelfsema P; Santos F; Shimonishi T; Tang YW; Takami M; Tazaki R; Wolf S; Wyatt M; Ysard N, "The formation of planetary systems with SPICA" , PASA: 38, id. e055, Nov, 2021 [SCI] ( ADS | Fulltext )
Roelfsema PR; Shibai H; Armus L; ...; Kemper F; et al., "SPICA-A Large Cryogenic Infrared Space Telescope: Unveiling the Obscured Universe" , PASA: 35, id.e030 (17 pp.), Aug, 2018 [SCI] ( ADS | Fulltext )
van der Tak FFS; Madden SC; Roelfsema P; ...; Kemper F; et al., "Probing the baryon cycle of galaxies with SPICA mid- and far-infrared observations" , PASA: 35, e002, Jan, 2018 [SCI] ( ADS | Fulltext )
Kataza H; Sakon I; Wada T; ...; Ohyama Y; et al., "Performance Estimation of the Mid-Infrared Camera and Spectrometer Aboard SPICA" , JAI: 4(1-2), id. 1550001, Jun, 2015 ( ADS | Fulltext )
Enya K; Kotani T; Haze K; ...; Takami M; et al., "The SPICA coronagraphic instrument (SCI) for the study of exoplanets" , Adv Space Res: 48(2), 323-333, July, 2011 [SCI] ( ADS | Fulltext )