遇見科學

 「日本經濟新聞」報導，日本政府將建立24小時全天候監視全球海洋的衛星體制。計畫5年內發射9座專門衛星。日本希望藉由這項監視全球海洋的衛星發射計畫，預防日本船舶受海盜威脅，並迅速因應他國船隻「入侵」日本領海。
另外，這也可用於掌握斷層的錯移等地質的變化或波浪型態等，有助於觀測海嘯等防災工作。
日本並考慮將衛星觀測的資料、分析技術等，出售給東南亞國家。
9座衛星將分不同軌道發射升空，以達互補功能，監視區域涵蓋全球。由於是熱源感應的衛星，夜間也可進行監視。
日本政府目前的衛星系統1天僅能監視將近8小時。
日本內閣府考慮在明年度先編列300億至400億日圓（約新台幣89億至119億元）的衛星系統預算，每座約200億日圓。本年度先發射2座實驗衛星，詳細分析影像等功能，之後再加速開發，依次發射。

科學家表示，從美國國家航空暨太空總署（NASA）火星好奇號探測車測得的輻射值顯示，太空人往返一趟火星，可能會超過美國目前的輻射暴露值上限。
這輛8月降落在火星的探測車，目標是搜尋過去曾有微生物生存的地方。依照目前火箭速度，太空人往返火星最快也要花360天，而根據從好奇號8個月火星任務取得的檢驗結果推斷，太空人在360天的旅程將可能接觸到約660毫西弗的輻射量，而且這還不計算太空人登陸火星表面的時間。毫西弗是測量輻射暴露的單位。
拍攝1張腹部X光的輻射量約是10毫西弗。NASA依據年齡、性別等因素，將太空人的增加罹癌風險上限定在3%，相當於800毫西弗到1200毫西弗之間的累積輻射量。
NASA首席醫官威廉斯（Richard Williams）向美國國家科學院（National Academy of Sciences）醫學委員會表示，即便是最短的火星任務，也非常接近NASA為太空人設下的暴露值上限，相當危險

拿鐵、卡布奇諾、焦糖瑪琪朵……，對許多人來說，每天早晨喝一杯咖啡不但是日常習慣，更是一天生活的開始，撲鼻而來的咖啡香更被上班族視為提神醒腦的秘密武器。但你可曾想過，為何我們的鼻子可以聞得出咖啡的味道，為何能分辨出這是哪種咖啡豆的專屬香味呢！這其中的運作模式也恰好說明人體細胞如何偵測與感知周遭環境變化、及傳遞訊息的過程。
有趣的是，這樣奇妙的生理機制也正好和今年諾貝爾化學獎得主研究主題─「G蛋白耦合性受體」運作模式密切相關，透過其研究成果不但為人類揭開細胞如何感知外在訊息的奧妙面紗，更為爾後的藥物研發之路往前邁進了一大步。
二○一二年諾貝爾化學獎得主名單日前揭曉，今年頒給兩名美國科學家、分別由現年六十九歲的杜克大學教授列夫柯維茲（Robert Lefkowitz）、與五十七歲的史丹福大學教授柯比卡（Brian Kobilka）共享榮耀，兩人因發現「G蛋白耦合受體」內部運作方式的重大成果而獲獎。不但為生物細胞感應與傳達訊息機制帶來突破性研究，更有助於科學家研發可降低副作用且更有效的藥物，意義重大。
我們常喜歡用成語「一日之所需，百工斯為備」來形容一般人每天穿的衣服、吃的食物、看的報紙，背後往往得仰賴各行各業的貢獻與付出，而類似道理也可運用在我們的人體中，無論是揮舞手臂還是聽一首歌、辨認味道，其過程都是靠著體內各種細胞的分工合作、相互協調才能順利完成。
中央大學生命科學系副教授孫維欣表示，「G蛋白耦合受體」其實是多種受體的統一稱號，其所在位置是位於細胞膜上，以人類來說，體內細胞就有七百多種受體都統稱為Ｇ蛋白耦合性受體，就像是一個「受體家族」般，是我們用來感知與接收外在環境各種訊息與進行訊息傳導的重要途徑，例如「β－腎上腺素受體」就是G蛋白耦合受體中的一種，可負責接收腎上腺素訊息的接收與傳遞。
孫維欣以汽車、鑰匙與鑰匙孔來作比喻，簡單來說，人體細胞就像是一台汽車，內部設有許多大大小小的線路，而「G蛋白耦合受體」如同是汽車的鑰匙孔，外在訊息則像是鑰匙，當受體感知與接收到外在環境訊息時，就像是用鑰匙「開啟」了鑰匙孔，啟動引擎等功能，讓汽車得以成功發動。這當中的科學原理就如同我們體內腎上腺素增高時，會出現心跳加速、腸胃乳動速度變慢等反應般，這些生理反應的出現，其實就是「G蛋白耦合受體」接收外在環境訊息、進行傳導與啟動生理反應的運作過程。

你能想像有一天打開電視機，看不到影像而只剩下黑幕嗎？或是沒了氣象報告，交通運輸連不上線的日子嗎？
為了提倡人們對太空科技的認識，推廣太空科技的應用，聯合國把每年的十月四日至十日定為世界太空周（World Space Week），取十月四日是因為1957年這一天，蘇聯成功發射了第一顆人造衛星史普尼克一號，取十月十日是因為在1967年這一天，聯合國訂立了《太空條約》，這是關於各國探索和利用包括月球和其他天體的外太空活動所應遵守原則的條約。
每年世界太空周，都由聯合國太空科技應用計畫及其會員國合力選定一個主題來推動，今年的主題是「太空與人類安全保障」。
今日世界戰亂、毒品及恐怖組織威脅活動頻傳，太空科技不能阻止戰爭，但是人造衛星能遙測到正在興建中的核武工廠，能看到毒品植物的栽種地點，能立刻有效的傳輸訊息，來作阻止防範的措施；人造衛星能經由對大氣的觀察而預測風災水災的來臨而發出預警；近年來的全球氣溫變化，水旱災及農作物減產引起的糧食危機，直接影響人類生活品質和社會發展，地球觀測衛星可用來測知土地利用現況，森林植被、河流改道等，以協助農業土地規畫；這些都是太空科技能對人類安全保障所作的貢獻。
今日正值世界太空周內，太空科技應用不曾停歇，使今日日常生活無形中便利不少，太空其實就在我們身邊，太空不遙遠。

一提到太空，人們總有遙不可及的感覺，遙不可及，不僅是指距離上，太空在我們肉眼看不到的藍天之上，藍天已非伸手可及，天外之天更是在夢境之外了；遙不可及，也是科技上的感覺，飛機在離地面十一公里高的天上飛，十幾個小時可以從台灣海峽飛越太平洋，抵達美國西岸，已經很快了吧，而太空站在離地球約三百五十公里高的太空上，環繞地球一圈，只要九十分鐘，這太不可思議了。其他的還有人造衛星、太空飛船、火星探測車，多麼艱深複雜的東西，多麼遙不可及的科技啊！
人類心理，遇到與自己認知或經驗範圍之外的事務，頭一個反應也許是好奇，在好奇探索之際，若遇到難處，沒能突破，則易生放棄心，傾向於迴避，敬而遠之了，人們對於太空科技的遙不可及，大概是這樣的情懷吧。
其實，太空科技並非遠在天邊，而是時時跟在我們身邊的，太空科技已經應用在人類日常生活中的許多地方，對社會經濟和人文發展已經有許多貢獻，此話怎講？聽我道來。
看電視，是今日幾乎人人生活中不可或缺的一部分，但是我們有沒有想過，為什麼打開電視機，就可以看到各種節目表演和各地發生的新聞現場轉播？節目排演和新聞現場距離我們遠嗎？遠！有可能在千山萬水之外，電視距離我們近嗎？近！就在舉手按鈕之勞。
為什麼遠在他鄉的景物，我們在短時間內就可以由家中的電視機上收看到呢？這就要拜人造衛星之賜了。
人造衛星在太空上環繞著地球運轉，不同的衛星有不同的功能。簡略的說，衛星電視即是通過人造衛星，將地面發射站的微波信號，傳送到有定向天線的接受站，通過解碼器解碼以後，輸出給終端用戶收視；而電視上看到的氣象報告、海潮漁汛、災區實況等，則是由地球觀測衛星傳輸下來的，因為地球觀測衛星可以遙測地球表面的現象及環境，氣象及水土風雲的變化盡在眼底。
通訊衛星也與我們日常生活有密切關聯，在天上飛的飛機，因為移動而不能使用有線通訊，通訊衛星就派上了用場，可以迅速的傳輸信息給遠隔二地正在移動的目標物；全球定位衛星系統可以準確的認定物體移動的位置，汽車裡裝置的GPS定位器是常見的實例。此外，科學實驗用的衛星研究特定的科學現象，軍事用的衛星監測國土安全和國防策劃，都是默默的在給我們提供服務。
今日太空裡有大約三千五百顆衛星在運轉執行任務，這些衛星各司其責，我們每日享用著太空科技帶來的資源，卻不知太空科技已經應用在日常生活中，與我們貼得這麼近。

西元1609年，義大利科學家伽利略發明了第一支天文望遠鏡，開啟了人類仰觀蒼芎、進行天文觀測的里程碑。四百年來，人類從抬頭仰望滿天星斗到國際團隊攜手探索宇宙大爆炸源起，一路走來的每個階段都寫下了歷史新頁，隨著觀測工具不斷創新，亦讓天文研究更上層樓，像是今年諾貝爾物理獎就頒給了三位天文物理學家，消息傳出後，讓全球天文迷為之興奮。
這三位得獎者分別是今年52歲、現任美國柏克萊加大超新星宇宙計畫主持人波莫特（Saul Perlmutter）、現年44歲，現任澳洲國立大學天文學教授施密特（Brian Schmidt）、以及42歲的美國約翰霍普金斯大學天文學教授黎斯（Adam Riess）。三人透過超新星的研究而觀測到宇宙以極快速度加速擴張的重要發現，不但改變了天文學家過去對宇宙擴張的看法，也讓他們嘗到獲諾貝爾獎肯定的甜美果實。
瑞典皇家科學院在頌詞中指出，近一百年來，我們已知道宇宙是因一百四十億年前的宇宙大爆炸而擴張，但透過Saul Perlmutter等三人對超新星的觀測，則讓我們進一步知道宇宙正加速擴張，這過程就如同我們將一顆球丟向半空中，但我們卻沒看到球因重力吸引而往下掉，反而是加快速度消失於空中，而宇宙的擴張現象就如同這顆球的軌跡般，令人感到驚訝。
不過，大家不免好奇，我們要如何知道宇宙有沒有擴張呢？中央大學天文所教授黃崇源表示，其實三人是藉由觀測Ia型超新星發現到宇宙正加速擴張中。他說，一般人印象中的「超新星」大都是發生在重質量星球演化末期的核塌縮型超新星。隨著恆星演化進入末期，星球核心融合產生鐵後，因為缺乏新能量來源，導致無法抵抗外部重力而塌陷成中子星或黑洞，造成星球外層物質向外爆炸，而形成「核塌縮型超新星」爆炸。
然而，Saul Perlmutter等三人所觀測的Ia型超新星成因則不同於「核塌縮型超新星」的演化歷程，黃崇源說，「Ia型超新星」主要是因白矮星失控的熱核融合而造成恆星的瓦解。由於Ia型超新星釋放出的能量十分固定，因此也被用來作為距離測量的標準值。簡單來說，當科學家了解Ia型超新星的實際亮度後，就能從觀測到的Ia型超新星亮度來判斷它們的距離究竟有多遠。

自然科學博物館館長孫維新表示，每個星系大約有一、兩千億顆恆星，平均每三十年就有一顆超新星爆炸，但由於銀河中有很多垃圾、灰塵阻隔，所以人類大約平均三、五百年才能看到超新星爆炸的歷程。
有趣的是，這樣的觀測經驗可不是近代科學家才看得到，孫維新說「早在宋朝，就有人記錄下超新星的爆炸過程」，文史記載北宋仁宗至和元年（西元1054年），天空中曾出現一顆連續多日在白晝綻放光亮的星星，引發大家議論紛紛，但回過頭來看，其實這就是恆星爆炸後的超新星。
黃崇源表示，雖然當時的科學家都知道宇宙在擴張，但從過去理論來看，在萬有引力影響下，照理說應該會「拖慢」 宇宙的擴張速度。然而，Saul Perlmutter等三人在1998年透過Ia型超新星觀測時，卻發現到遙遠星系的超新星亮度比預期來得暗，代表其真實距離比我們原本預期的距離來得遠，意味著宇宙膨脹速度比現在的預估值快上許多，所以三位科學家才會從中得出宇宙正快速擴張中的重大結論。
他指出，透過理論與數據的比較，也發現宇宙不但沒受到重力吸引而降低擴張速度，反而是加速膨脹中；也因此讓我們推測宇宙中存在一種可以讓宇宙加速擴張的黑暗能量（dark energy）。
對普羅大眾來說，我們總認為宇宙如此浩瀚，要透過現代科學了解宇宙變化似乎是件相當困難的事；但從這三名科學家的研究歷程也彰顯出科學研究致力於「追根究柢」的精神所在。
孫維新表示，天文科學的迷人之處，就在於我們永遠都能在美麗蒼芎中有不同的新發現。當中除了倚賴天文觀測技術與儀器的推陳出新外，最重要就是人類永無止盡的探索欲望，這也是推動科學發展的重要原動力。

中國超級電腦 速度世界第一
一項有關全球最快速電腦的調查名單中，中國即將超越美國，開發出全球運算速度最快的超級電腦。
在公布的名單中，中國代號天河一號（Tianhe-1）的超級電腦，運算速度達創紀錄的每秒2507兆次，是中國大陸最快速的電腦。
若將超級電腦天河一號與美國田納西州（Tennessee）國家實驗室一部目前世界排名最快速的超級電腦，擺在一塊相互比較，天河一號的運算速度還要比美國電腦更要快上1.4倍。
銀河系生命孕育系統 比想像多
新出爐的天文研究報告指出，銀河系1/4的類太陽恆星，都帶有地球般大小的行星，因此銀河系中的生命孕育系統，可能比我們先前所想像普遍。
加州大學柏克萊分校研究發現，和大行星比起來，小行星運行的軌道普遍較接近恆星。這項研究由美國國家航空暨太空總署（NASA）提供經費，並被封為同類研究中，最大規模的行星普查。
報告執筆人之一馬爾希（Geoff Marcy）表示：「數據顯示，我們的銀河系中大約有2000億顆恆星，和不下460億顆地球般大小的行星，這還未計入運行軌道距離恆星較遠、位處適居帶且大小與地球相當的行星。」
天文學家5年來利用夏威夷凱克天文台（W.M. Keck Observatory），搜尋太陽系附近166顆類太陽恆星的行星，這些行星的質量相當於地球的3─1000倍。結果顯示，小行星的數量比大行星多。
報告主要執筆人霍華德（Andrew Howard）表示：「銀河系內，地球般大小的行星就像海灘上閃閃發亮的沙子，它們隨處可見。」
研究表示，像地球一樣適合居住的行星，在銀河系中可能也很普遍。

蘇格蘭打造環保國    2025年全靠綠能供電
蘇格蘭首席大臣薩孟德表示，蘇格蘭應該可以在2025年以前以再生能源生產足夠電力，完全滿足用電需求。
薩孟德表示，蘇格蘭擁有的綠色能源無人能比，藉著施行目前以風力、波浪及潮汐發電的計畫，將可以突破在2020年前以再生能源生產所需電量8成的新國家目標。
薩孟德於再生能源投資論壇召開前，發布聲明表示，蘇格蘭有信心能在2025年前，單單以再生能源即可生產至少100%的需求電量，再加上其他產電來源，將讓蘇格蘭成為乾淨、綠色能源的淨輸出國。
蘇格蘭上周將2020年再生能源供電的目標，自電力需求量的5成調高至8成。儘管過去數年來成本激增不少，但目標依舊不變，蘇格蘭預計將靠外海風力發電來補足電力不足之處，藉此達到環保立國的目標。
北極光日益黯淡   創下百年新紀錄
芬蘭氣象研究所（Finnish Meteorological Institute）表示，北極光在過去5年逐漸消失，較過去百年其他時間都來得罕見。
一般而言，北極光會跟隨11年一期的太陽活動周期。這段期間，極光現象會愈來愈頻繁，來到高峰期後再慢慢減少，接著重複這樣的循環。
然而，科學家卻發現不一樣的地方，研究員帕達米斯表示，正式來說，太陽活動極小期落在2008年，但是這個極小期卻一直在持續。她表示，只有過去半年稍微活躍一點，但是我們不知道是否已經走出這個極小期。
何謂北極光？科學家表示，北極光是在北方天空出現的多彩現象，因太陽風吹撞到地球，被吸引到磁場，在電離層和磁層激發電子而產生的現象。因此黯淡的北極光可能跟太陽活動減弱有關。
在2003年周期高峰時，挪威靠近北極的斯瓦巴島（Svalbard island）的觀測站發現，除了夏季永晝的幾個月，當處於旺盛的極光季時，幾乎每晚都看得到美麗的北極光出現於天空中。

想一探宇宙穹蒼的奧妙嗎台北天文館宇宙劇場將自7月10日起播放「哈柏太空望遠鏡」影片。天文館並將同步舉行「縱橫星空20年—哈柏特展」，來向即將功成身退的哈柏太空望遠鏡致敬。天文館表示，這部影片是由美國航太總署製作，影片中除呈現太空人在太空中漫步，進行望遠鏡修復工作的情形外；還穿插哈柏太空望遠鏡歷年來所捕捉到的美麗天文奇觀，內容豐富有趣，詳情可上台北天文館網站查詢。