去年圣诞节成功升空的韦伯太空望远镜，规模与复杂度堪称史上最大，其中还承载了一位台湾工程师庄文献的贡献，16年前他的研究成果为一项关键光学技术奠下基础。
“身为工程师和技术专家，我乐见我的研发被应用在现实世界，为学术研究与人类的未来带来好处”。工程师庄文献在俄勒冈州波特兰（Portland）表示，“韦伯太空望远镜”（James Webb Space Telescope）将让人类对宇宙中的星系、星团和大结构起源有更进一步的理解。
韦伯太空望远镜于2021年12月25日在法属圭亚那发射升空，预计本月底将到达距离地球160万公里的拉格朗日点（Lagrange point），今年夏天可传回第一张照片。
“微电子系统”（MEMS）和“微快门数组”（microshutter array）等非专业人士听来陌生的名词与技术，正是庄文献20年前在马里兰大学（University of Maryland）攻读电机博士时，与美国太空总局（NASA）合作，为韦伯太空望远镜红外线光谱仪（NIRSpec）铺下了基础。马里兰大学日前特别表彰校友庄文献的贡献。
韦伯太空望远镜的挑战：至少20年寿命，且不能维修
时间拉回到2001年，两个奖学金及参与NASA的研究机会，让成大电机系毕业、斯坦福大学硕士生庄文献起心动念前往马里兰大学，成为始任教第二年的年轻学者戈西（Reza Ghodssi）门下第一位博士生。
美国各大学有不同的地利优势。地处加州硅谷的斯坦福大学，有许多和工业界合作的企划案；邻近白宫的马里兰大学，周边有重要的政府机构和军方实验室。
庄文献当时参与研究合作项目的美国太空总局哥达德太空中心（NASA Goddard Space Center），距离马里兰大学校本部约只有15分钟车程，哥达德的研究人员当时正在催生哈勃望远镜的下一代“韦伯太空望远镜”。
庄文献对记者解释，哈勃望远镜绕着地球转，虽然成本高、仍可以被维修；韦伯太空望远镜为了观测更遥远的星系，必须远离太阳与地球的辐射线并发射到距离地球更远处，其挑战是必须能发挥至少20年寿命、且不能维修。
在博士研究生涯的第一年，庄文献受益于大学实验室里一位德国科学家费提格（Rainer Fettig）的引领，之后他利用半导体的制程，独立研发微电子系统设备，并在实验室模拟外太空摄氏零下236度、超低温环境进行测试。长达4年的时间，他与哥达德太空中心团队密切合作、定期进NASA报告。
2005年，庄文献完成第一个能在太空运行的微快门数组组件，与其在外太空环境运行的可靠性分析。那不只是把太空望远镜放在大冰库运行的概念而已，且要确认所有组件在预定的寿命内，都能在外太空环境如实运行。
当太空望远镜捕捉遥远物体的微弱图片时，微快门数组可过滤不必要物体的光线，只对其中需要的物体光线分析波长、推敲其组成成分。
效力英特尔16年，带领团队获颁“英特尔成就奖”
取得博士学位后，庄文献因缘际会到全球半导体业巨头英特尔公司（Intel Corp.）服务；同门教授的硕士生凯利（Dan Kelly）毕业时进入NASA的团队就职，庄文献的研究陆续被其他人引用发布新论
文。
“这是NASA频谱分析技术创新的一部分，我刚好有幸参与其中”。庄文献回忆，NASA原定韦伯太空望远镜在2011年升空，因复杂技术与庞大经费的挑战推迟，又时隔10年终于在去年底完成升空。
他说，若非指导教授戈西提前分享好消息，“我差点忘记这件事”。
职业生涯虽然没有继续参与NASA的工作，庄文献认为，不管在工业界与学术界，彼此都是一步步互相帮忙，“你的研究可能在任何时候、后继有人把它商业化，更好玩的是，当时机成熟时，人们可以把过去的概念加以实现，变成新的技术。”
效力英特尔长达16年期间，庄文献带领的团队开发创新的“硅诊断”解决方案，曾获得“英特尔成就奖”，这是英特尔员工的最高荣誉奖。
庄文献曾被派往英特尔在以色列、马来西亚和哥斯达黎加等地的园区协助当地的工程师，他体会到做事的“心态”很重要，“不要觉得事情不可能，换个角度想，常可以找到不同的门路解决方案”。
受访时，庄文献不忘感谢在台湾的父母，他说他的父母亲仅有中学学历，却用“无穷智能、逆向思维”的身教、言教，深刻影响了他与目前担任台大财金系教授的哥哥庄文议。职业生涯的下一个阶段，他希望带着兼容台美文化的创新价值，对台湾的科技界有所贡献。
（首图来源：NASA）