哈勃天文望远镜何时退役。(哈勃天文望远镜简介)

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哈勃天文望远镜何时退役。

快了
2010年美国会发一个口径为10米的望远镜上天(哈勃口径为2.4米),这个消息一经登在了科普杂志《天文爱好者》之上,估计是可信的。此时,哈勃就到了退役的时候。NASA原本决定让哈勃烧毁在大气层中,但遭到打了一些科学家的反对,他们认为完全可以把哈勃接回地面,供人参观,至于究竟怎么样,让我们拭目以待。

哈勃天文望远镜简介

哈勃太空望远镜是以天文学家爱德温哈勃为名,在轨道上环绕地球的望远镜,其位置在地球大气层之上,因此影像不会受大气湍流的扰动,视相度绝佳没有大气散射造成的背景光,还能观测被臭氧层吸收的紫外线。哈勃太空望远镜于1990年成功发射,弥补了地面观测的不足,帮助天文学家解决了许多天文学的基本问题,使人类对天文物理有更多认识。2013年12月,天文学家利用哈勃太空望远镜在太阳系外发现五颗行星,五颗行星的大气层中都有水存在的迹象,是首次能确定性地测量多个系外行星的大气光谱信号特征与强度,并进行比较。

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哈勃太空望远镜是哪个国家发射的, 它的功能是什么? 六年级下册品德试题哈

是以天文学家哈勃为名,在轨道上环绕著地球的望远镜,它是世界上更大、图像最清晰的天文望远镜。他的位置在地球的大气层之上,因此获得了地基望远镜所没有的好处——影像不会受到大气湍流的扰动,视宁度绝佳又没有大气散射造成的背景光,还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。于1990年发射之后,已经成为天文史上最重要的仪器。他已经填补了地面观测的缺口,帮助天文学家解决了许多根本上的问题,对天文物理有更多的认识。哈勃的哈勃超深空视场是天文学家曾获得的最深入(最敏锐的)的光学影像。
从他于1946年的原始构想开始,直到发射为止,建造太空望远镜的计划不断的被延迟和受到预算问题的困扰。在他发射之后,立即发现主镜有球面像差,严重的降低了望远镜的观测能力。幸好在1993年的维修任务之后,望远镜恢复了计划中的品质,并且成为天文学研究和推展公共关系最重要的工具。哈勃空间望远镜和康普顿伽玛射线天文台、钱德拉X射线天文台、斯必泽空间望远镜都是美国宇航局大型轨道天文台计划的一部分 。哈勃空间望远镜由NASA和ESO合作共同管理。
哈勃的未来依靠后续的维修任务是否成功,维持稳定的几个陀螺仪已经损坏,2007年,连备用的也已经耗尽,而且另一架用于指向的望远镜功能也在衰减中。陀螺仪必须要以人工进行维修,在2007年1月30日,主要的先进巡天照相机(ACS)也停止工作,在执行人工维修之前,只有超紫外线的频道能够使用。另一方面,如果没有再提升来增加轨道高度,阻力会迫使望远镜在2010年 重返大气层。自从2003年航天飞机哥伦比亚不幸事件之后,由于国际太空站和哈勃不在相同的高度上,使得太空人在紧急状况下缺乏安全的避难场所,因而NASA认为以载人太空任务去维修哈勃望远镜是不合情理的危险任务。NASA在从新检讨之后,执行长麦克格里芬在2006年10月31日决定以亚特兰大进行最后一次的哈勃维修任务,任务的时间安排在2009年5月19日,基于安全上的考量,届时将会让发现号在LC-39B发射台上待命,以便在紧急情况时能提供救援。计划中的维修将能让哈勃空间望远镜持续工作至2013年。如果成功了,后继的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)应该已经发射升空,可以衔接得上任务了。韦伯太空望远镜在许多研究计划上的功能都远超过哈勃,但将只观测红外线,因此在光谱的可见光和紫外线领域内无法取代哈勃的功能。

我买了一个折反射式的天文望远镜,请问哪里有比较好的观测地点可以发挥其作用,要在上海浦东的.

更好能在上海浦东这里,一个天空没有灯光且视野辽阔但却不偏僻的地方.请问哪里有?
折射式望远镜
1608年,荷兰眼镜商人李波尔赛偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物,受此启发,他制造了人类历史之一架望远镜。
1609年,伽利略 *** 了一架口径4.2厘米,长约1.2米的望远镜。他是用平凸透镜作为物镜,凹透镜作为目镜,这种光学系统称为伽利略式望远镜。伽利略用这架望远镜指向天空,得到了一系列的重要发现,天文学从此进入了望远镜时代。
1611年,德国天文学家开普勒用两片双凸透镜分别作为物镜和目镜,使放大倍数有了明显的提高,以后人们将这种光学系统称为开普勒式望远镜。现在人们用的折射式望远镜还是这两种形式,天文望远镜是采用开普勒式。
需要指出的是,由于当时的望远镜采用单个透镜作为物镜,存在严重的色差,为了获得好的观测效果,需要用曲率非常小的透镜,这势必会造成镜身的加长。所以在很长的一段时间内,天文学家一直在梦想 *** 更长的望远镜,许多尝试均以失败告终。
1757年,杜隆通过研究玻璃和水的折射和色散,建立了消色差透镜的理论基础,并用冕牌玻璃和火石玻璃制造了消色差透镜。从此,消色差折射望远镜完全取代了长镜身望远镜。但是,由于技术方面的限制,很难铸造较大的火石玻璃,在消色差望远镜的初期,最多只能磨制出10厘米的透镜。
十九世纪末,随着制造技术的提高,制造较大口径的折射望远镜成为可能,随之就出现了一个制造大口径折射望远镜的 *** 。世界上现有的8架70厘米以上的折射望远镜有7架是在1885年到1897年期间建成的,其中最有代表性的是1897年建成的口径102厘米的叶凯士望远镜和1886年建成的口径91厘米的里克望远镜。
折射望远镜的优点是焦距长,底片比例尺大,对镜筒弯曲不敏感,最适合于做天体测量方面的工作。但是它总是有残余的色差,同时对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害。而巨大的光学玻璃浇制也十分困难,到1897年叶凯士望远镜建成,折射望远镜的发展达到了顶点,此后的这一百年中再也没有更大的折射望远镜出现。这主要是因为从技术上无法铸造出大块完美无缺的玻璃做透镜,并且,由于重力使大尺寸透镜的变形会非常明显,因而丧失明锐的焦点。
编辑本段反射式望远镜
之一架反射式望远镜诞生于1668年。牛顿经过多次磨制非球面的透镜均告失败后,决定采用球面反射镜作为主镜。他用2.5厘米直径的金属,磨制成一块凹面反射镜,并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45o角的反射镜,使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90o角反射出镜筒后到达目镜。这种系统称为牛顿式反射望远镜。它的球面镜虽然会产生一定的象差,但用反射镜代替折射镜却是一个巨大的成功。
詹姆斯·格雷戈里在1663年提出一种方案:利用一面主镜,一面副镜,它们均为凹面镜,副镜置于主镜的焦点之外,并在主镜的中央留有小孔,使光线经主镜和副镜两次反射后从小孔中射出,到达目镜。这种设计的目的是要同时消除球差和色差,这就需要一个抛物面的主镜和一个椭球面的副镜,这在理论上是正确的,但当时的制造水平却无法达到这种要求,所以格雷戈里无法得到对他有用的镜子。
1672年,法国人卡塞格林提出了反射式望远镜的第三种设计方案,结构与格雷戈里望远镜相似,不同的是副镜提前到主镜焦点之前,并为凸面镜,这就是现在最常用的卡赛格林式反射望远镜。这样使经副镜镜反射的光稍有些发散,降低了放大率,但是它消除了球差,这样 *** 望远镜还可以使焦距很短。
卡塞格林式望远镜的主镜和副镜可以有多种不同的形式,光学性能也有所差异。由于卡塞格林式望远镜焦距长而镜身短,放大倍率也大,所得图象清晰;既有卡塞格林焦点,可用来研究小视场内的天体,又可配置牛顿焦点,用以拍摄大面积的天体。因此,卡塞格林式望远镜得到了非常广泛的应用。
赫歇尔是 *** 反射式望远镜的大师,他早年为音乐师,因为爱好天文,从1773年开始磨制望远镜,一生中 *** 的望远镜达数百架。赫歇尔 *** 的望远镜是把物镜斜放在镜筒中,它使平行光经反射后汇聚于镜筒的一侧。
在反射式望远镜发明后的近200年中,反射材料一直是其发展的障碍:铸镜用的青铜易于腐蚀,不得不定期抛光,需要耗费大量财力和时间,而耐腐蚀性好的金属,比青铜密度高且十分昂贵。1856年德国化学家尤斯图斯·冯·利比希研究出一种 *** ,能在玻璃上涂一薄层银,经轻轻的抛光后,可以高效率地反射光。这样,就使得制造更好、更大的反射式望远镜成为可能。
1918年末,口径为254厘米的胡克望远镜投入使用,这是由海尔主持建造的。天文学家用这架望远镜之一次揭示了银河系的真实大小和我们在其中所处的位置,更为重要的是,哈勃的宇宙膨胀理论就是用胡克望远镜观测的结果。
二十世纪二、三十年代,胡克望远镜的成功激发了天文学家建造更大反射式望远镜的热情。1948年,美国建造了口径为508厘米望远镜,为了纪念卓越的望远镜制造大师海尔,将它命名为海尔望远镜。从设计到制造完成海尔望远镜经历了二十多年,尽管它比胡克望远镜看得更远,分辨能力更强,但它并没有使人类对宇宙的有更新的认识。正如阿西摩夫所说:"海尔望远镜(1948年)就象半个世纪以前的叶凯士望远镜(1897年)一样,似乎预兆着一种特定类型的望远镜已经快发展到它的尽头了"。在1976 年前苏联建造了一架600厘米的望远镜,但它发挥的作用还不如海尔望远镜,这也印证了阿西摩夫所说的话。
反射式望远镜有许多优点,比如:没有色差,能在广泛的可见光范围内记录天体发出的信息,且相对于折射望远镜比较容易 *** 。但由于它也存在固有的不足:如口径越大,视场越小,物镜需要定期镀膜等。
编辑本段折反射式望远镜
折反射式望远镜最早出现于1814年。1931年,德国光学家施密特用一块别具一格的接近于平行板的非球面薄透镜作为改正镜,与球面反射镜配合,制成了可以消除球差和轴外象差的施密特式折反射望远镜,这种望远镜光力强、视场大、象差小,适合于拍摄大面积的天区照片,尤其是对暗弱星云的拍照效果非常突出。施密特望远镜已经成了天文观测的重要工具。
1940年马克苏托夫用一个弯月形状透镜作为改正透镜,制造出另一种类型的折反射望远镜,它的两个表面是两个曲率不同的球面,相差不大,但曲率和厚度都很大。它的所有表面均为球面,比施密特式望远镜的改正板容易磨制,镜筒也比较短,但视场比施密特式望远镜小,对玻璃的要求也高一些。
由于折反射式望远镜能兼顾折射和反射两种望远镜的优点,非常适合业余的天文观测和天文摄影,并且得到了广大天文爱好者的喜爱。
望远镜的集光能力随着口径的增大而增强,望远镜的集光能力越强,就能够看到更暗更远的天体,这其实就是能够看到了更早期的宇宙。天体物理的发展需要更大口径的望远镜。
但是,随着望远镜口径的增大,一系列的技术问题接踵而来。海尔望远镜的镜头自重达14.5吨,可动部分的重量为530吨,而6米镜更是重达800吨。望远镜的自重引起的镜头变形相当可观,温度的不均匀使镜面产生畸变也影响了成象质量。从制造方面看,传统 *** 制造望远镜的费用几乎与口径的平方或立方成正比,所以制造更大口径的望远镜必须另辟新径。
自七十年代以来,在望远镜的制造方面发展了许多新技术,涉及光学、力学、计算机、自动控制和精密机械等领域。这些技术使望远镜的制造突破了镜面口径的局限,并且降低造价和简化望远镜结构。特别是主动光学技术的出现和应用,使望远镜的设计思想有了一个飞跃。
从八十年代开始,国际上掀起了制造新一代大型望远镜的热潮。其中,欧洲南方天文台的VLT,美、英、加合作的GEMINI,日本的SUBARU的主镜采用了薄镜面;美国的Keck I、Keck II和HET望远镜的主镜采用了拼接技术。
优秀的传统望远镜卡塞格林焦点在更好的工作状态下,可以将80%的几何光能集中在0〃.6范围内,而采用新技术制造的新一代大型望远镜可保持80%的光能集中在0〃.2~0〃.4,甚至更好。
对几个有代表性的大型望远镜分别作一些介绍:
凯克望远镜(Keck I,Keck II)
Keck I 和Keck II分别在1991年和1996年建成,这是当前世界上已投入工作的更大口径的光学望远镜,因其经费主要由企业家凯克(Keck W M)捐赠(Keck I 为9400万美元,Keck II为7460万美元)而命名。这两 *** 全相同的望远镜都放置在夏威夷的莫纳克亚,将它们放在一起是为了做干涉观测。
它们的口径都是10米,由36块六角镜面拼接组成,每块镜面口径均为1.8米,而厚度仅为10厘米,通过主动光学支撑系统,使镜面保持极高的精度。焦面设备有三个:近红外照相机、高分辨率CCD探测器和高色散光谱仪。
"象Keck这样的大望远镜,可以让我们沿着时间的长河,探寻宇宙的起源,Keck更是可以让我们看到宇宙最初诞生的时刻"。
欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)
欧洲南方天文台自1986年开始研制由4台8米口径望远镜组成一台等效口径为16米的光学望远镜。这4台8米望远镜排列在一条直线上,它们均为RC光学系统,焦比是F/2,采用地平装置,主镜采用主动光学系统支撑,指向精度为1〃,跟踪精度为0.05〃,镜筒重量为100吨,叉臂重量不到120吨。这4台望远镜可以组成一个干涉阵,做两两干涉观测,也可以单独使用每一台望远镜。
现在已完成了其中的两台,预计于2000年可全部完成。
双子望远镜(GEMINI)
双子望远镜是以美国为主的一项国际设备(其中,美国占50%,英国占25%,加拿大占15%,智利占5%,阿根廷占2.5%,巴西占2.5%),由美国大学天文联盟(AURA)负责实施。它由两个8米望远镜组成,一个放在北半球,一个放在南半球,以进行全天系统观测。其主镜采用主动光学控制,副镜作倾斜镜快速改正,还将通过自适应光学系统使红外区接近衍射极限。
该工程于1993年9月开始启动,之一台在1998年7月在夏威夷开光,第二台于2000年9月在智利赛拉帕琼台址开光,整个系统预计在2001年验收后正式投入使用。
昴星团(日本)8米望远镜(SUBARU)
这是一台8米口径的光学/红外望远镜。它有三个特点:一是镜面薄,通过主动光学和自适应光学获得较高的成象质量;二是可实现0.1〃的高精度跟踪;三是采用圆柱形观测室,自动控制通风和空气过滤器,使热湍流的排除达到更佳条件。此望远镜采用Serrurier桁架,可使主镜框与副镜框在移动中保持平行。
此望远镜将安装在夏威夷的莫纳克亚,从1991年开始,预计9年完成。
大天区多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)
这是我国正在兴建中的一架有效通光口径为4米、焦距为20米、视场达20平方度的中星仪式的反射施密特望远镜。它的技术特色是:
1. 把主动光学技术应用在反射施密特系统,在跟踪天体运动中作实时球差改正,实现大口径和大视场兼备的功能。
2. 球面主镜和反射镜均采用拼接技术。
3. 多目标光纤(可达4000根,一般望远镜只有600根)的光谱技术将是一个重要突破。
LAMOST把普测的星系极限星等推到20.5m,比SDSS计划高2等左右,实现107个星系的光谱普测,把观测目标的数量提高1个量级。
1932年央斯基(Jansky. K. G)用无线电天线探测到来自银河系中心(人马座方向)的射电辐射,这标志着人类打开了在传统光学波段之外进行观测的之一个窗口。
第二次世界大战结束后,射电天文学脱颖而出,射电望远镜为射电天文学的发展起了关键的作用,比如:六十年代天文学的四大发现,类星体,脉冲星,星际分子和宇宙微波背景辐射,都是用射电望远镜观测得到的。射电望远镜的每一次长足的进步都会毫无例外地为射电天文学的发展树立一个里程碑。
英国曼彻斯特大学于1946年建造了直径为66.5米的固定式抛物面射电望远镜,1955年又建成了当时世界上更大的可转动抛物面射电望远镜;
六十年代,美国在波多黎各阿雷西博镇建造了直径达305米的抛物面射电望远镜,它是顺着山坡固定在地表面上的,不能转动,这是世界上更大的单孔径射电望远镜。
1962年,Ryle发明了综合孔径射电望远镜,他也因此获得了1974年诺贝尔物理学奖。综合孔径射电望远镜实现了由多个较小天线结构获得相当于大口径单天线所能取得的效果。
1967年Broten等人之一次记录到了VLBI干涉条纹。
七十年代,联邦德国在波恩附近建造了100米直径的全向转动抛物面射电望远镜,这是世界上更大的可转动单天线射电望远镜。
八十年代以来,欧洲的VLBI网(EVN),美国的VLBA阵,日本的空间VLBI(VSOP)相继投入使用,这是新一代射电望远镜的代表,它们在灵敏度、分辨率和观测波段上都大大超过了以往的望远镜。
中国科学院上海天文台和乌鲁木齐天文站的两架25米射电望远镜作为正式成员参加了美国的地球自转连续观测计划(CORE)和欧洲的甚长基线干涉网(EVN),这两个计划分别用于地球自转和高精度天体测量研究(CORE)和天体物理研究(EVN)。这种由各国射电望远镜联合进行长基线干涉观测的方式,起到了任何一个国家单独使用大望远镜都不能达到的效果。
另外,美国国立四大天文台(NARO)研制的100米单天线望远镜(G *** ),采用无遮挡(偏馈),主动光学等设计,该天线目前正在安装中,2000年有可能投入使用。
国际上将联合发展接收面积为1平方公里的低频射电望远镜阵(SKA),该计划将使低频射电观测的灵敏度约有两个量级的提高,有关各国正在进行各种预研究。
在增加射电观测波段覆盖方面,美国史密松天体物理天文台和中国台湾天文与天体物理研究院正在夏威夷建造国际上之一个亚毫米波干涉阵( *** A),它由8个6米的天线组成,工作频率从190GHz到85z,部分设备已经安装。美国的毫米波阵(MMA)和欧洲的大南天阵(LAS)将合并成为一个新的毫米波阵计划――ALMA。这个计划将有64个12米天线组成,最长基线达到10公里以上,工作频率从70到950GHz,放在智利的Atacama附近,如果合并顺利,将在2001年开始建造,日本方面也在考虑参加该计划的可能性。
在提高射电观测的角分辨率方面,新一代的大型设备大多数考虑干涉阵的方案;为了进一步提高空间VLBI观测的角分辨率和灵敏度,第二代空间VLBI计划――ARISE(25米口径)已经提出。
相信这些设备的建成并投入使用将会使射电天文成为天文学的重要研究手段,并会为天文学发展带来难以预料的机会。
我们知道,在地球表面有一层浓厚的大气,由于地球大气中各种粒子与天体辐射的相互作用(主要是吸收和反射),使得大部分波段范围内的天体辐射无法到达地面。人们把能到达地面的波段形象地称为"大气窗口",这种"窗口"有三个。
光学窗口:这是最重要的一个窗口,波长在300~700纳米之间,包括了可见光波段(400~700纳米),光学望远镜一直是地面天文观测的主要工具。
红外窗口:红外波段的范围在0.7~1000微米之间,由于地球大气中不同分子吸收红外线波长不一致,造成红外波段的情况比较复杂。对于天文研究常用的有七个红外窗口。
射电窗口:射电波段是指波长大于1毫米的电磁波。大气对射电波段也有少量的吸收,但在40毫米~30米的范围内大气几乎是完全透明的,我们一般把1毫米~30米的范围称为射电窗口。
大气对于其它波段,比如紫外线、X射线、γ射线等均为不透明的,在人造卫星上天后才实现这些波段的天文观测。
编辑本段红外望远镜
最早的红外观测可以追溯到十八世纪末。但是,由于地球大气的吸收和散射造成在地面进行的红外观测只局限于几个近红外窗口,要获得更多红外波段的信息,就必须进行空间红外观测。现代的红外天文观测兴盛于十九世纪六、七十年代,当时是采用高空气球和飞机运载的红外望远镜或探测器进行观测。
1983年1月23日由美英荷联合发射了之一颗红外天文卫星IRAS。其主体是一个口径为57厘米的望远镜,主要从事巡天工作。IRAS的成功极大地推动了红外天文在各个层次的发展。直到现在,IRAS的观测源仍然是天文学家研究的热点目标。
1995年11月17日由欧洲、美国和日本合作的红外空间天文台(ISO)发射升空并进入预定轨道。ISO的主体是一个口径为60厘米的R-C式望远镜,它的功能和性能均比IRAS有许多提高,它携带了四台观测仪器,分别实现成象、偏振、分光、光栅分光、F-P干涉分光、测光等功能。与IRAS相比,ISO从近红外到远红外,更宽的波段范围;有更高的空间分辨率;更高的灵敏度(约为IRAS的100倍);以及更多的功能。
ISO的实际工作寿命为30个月,对目标进行定点观测(IRAS的观测是巡天观测),这能有的放矢地解决天文学家提出的问题。预计在今后的几年中,以ISO数据为基础的研究将会成为天文学的热点之一。
从太阳系到宇宙大尺度红外望远镜与光学望远镜有许多相同或相似之处,因此可以对地面的光学望远镜进行一些改装,使它能同时也可从事红外观测。这样就可以用这些望远镜在月夜或白天进行红外观测,更大地发挥观测设备的效率。
编辑本段紫外望远镜
紫外波段是介于X射线和可见光之间的频率范围,观测波段为3100~100埃。紫外观测要放在150公里的高度才能进行,以避开臭氧层和大气的吸收。之一次紫外观测是用气球将望远镜载上高空,以后用了火箭,航天飞机和卫星等空间技术才使紫外观测有了真正的发展。
紫外波段的观测在天体物理上有重要的意义。紫外波段是介于X射线和可见光之间的频率范围,在历史上紫外和可见光的划分界限在3900埃,当时的划分标准是肉眼能否看到。现代紫外天文学的观测波段为3100~100埃,和X射线相接,这是因为臭氧层对电磁波的吸收界限在这里。
1968年美国发射了OAO-2,之后欧洲也发射了TD-1A,它们的任务是对天空的紫外辐射作一般性的普查观测。被命名为哥白尼号的OAO-3于1972年发射升空,它携带了一架0.8米的紫外望远镜,正常运行了9年,观测了天体的950~3500埃的紫外谱。
1978年发射了国际紫外探测者(IUE),虽然其望远镜的口径比哥白尼号小,但检测灵敏度有了极大的提高。IUE的观测数据成为重要的天体物理研究资源。
1990年12月2~11日,哥伦比亚号航天飞机搭载Astro-1天文台作了空间实验室之一次紫外光谱上的天文观测;1995年3月2日开始,Astro-2天文 *** 成了为期16天的紫外天文观测。
1992年美国宇航局发射了一颗观测卫星――极远紫外探索卫星(EUVE),是在极远紫外波段作巡天观测。
1999年6月24日FUSE卫星发射升空,这是NASA的"起源计划"项目之一,其任务是要回答天文学有关宇宙演化的基本问题。
紫外天文学是全波段天文学的重要组成部分,自哥白尼号升空至今的30年中,已经发展了紫外波段的EUV(极端紫外)、FUV(远紫外)、UV(紫外)等多种探测卫星,覆盖了全部紫外波段。
X射线望远镜:
X射线辐射的波段范围是0.01-10纳米,其中波长较短(能量较高)的称为硬X射线,波长较长的称为软X射线。天体的X射线是根本无法到达地面的,因此只有在六十年代人造地球卫星上天后,天文学家才获得了重要的观测成果,X射线天文学才发展起来。早期主要是对太阳的X射线进行观测。
1962年6月,美国麻省理工学院的研究小组之一次发现来自天蝎座方向的强大X射线源,这使非太阳X射线天文学进入了较快的发展阶段。七十年代,高能天文台1号、2号两颗卫星发射成功,首次进行了X射线波段的巡天观测,使X射线的观测研究向前迈进了一大步,形成对X射线观测的热潮。进入八十年代以来,各国相继发射卫星,对X射线波段进行研究:
1987年4月,由前苏联的火箭将德国、英国、前苏联、及荷兰等国家研制的X射线探测器送入太空;
1987年日本的X射线探测卫星GINGA发射升空;
1989年前苏联发射了一颗高能天体物理实验卫星――GRANAT,它载有前苏联、法国、保加利亚和丹麦等国研制的7台探测仪器,主要工作为成象、光谱和对爆发现象的观测与监测;
1990年6月,伦琴X射线天文卫星(简称ROSAT)进入地球轨道,为研究工作取得大批重要的观测资料,到现在它已基本完成预定的观测任务;
1990年12月"哥伦比亚"号航天飞机将美国的"宽带X射线望远镜"带入太空进行了为期9天的观测;
1993年2月,日本的"飞鸟"X射线探测卫星由火箭送入轨道;
1996年美国发射了"X射线光度探测卫星"(XTE),
1999年7月23日美国成功发射了高等X射线天体物理设备(CHANDRA)中的一颗卫星,另一颗将在2000年发射;
1999年12月13日欧洲共同体宇航局发射了一颗名为XMM的卫星。
2000年日本也将发射一颗X射线的观测设备。
以上这些项目和计划表明,未来几年将会是一个X射线观测和研究的 *** 。
γ射线望远镜:
γ射线比硬X射线的波长更短,能量更高,由于地球大气的吸收,γ射线天文观测只能通过高空气球和人造卫星搭载的仪器进行。
1991年,美国的康普顿(γ射线)空间天文台(Compton GRO或CGRO)由航天飞机送入地球轨道。它的主要任务是进行γ波段的首次巡天观测,同时也对较强的宇宙γ射线源进行高灵敏度、高分辨率的成象、能谱测量和光变测量,取得了许多有重大科学价值的结果。
CGRO配备了4台仪器,它们在规模和性能上都比以往的探测设备有量级上的提高,这些设备的研制成功为高能天体物理学的研究带来了深刻的变化,也标志着γ射线天文学开始逐渐进入成熟阶段。CGRO携带的四台仪器分别是:爆发和暂时源实验(BATSE),可变向闪烁光谱仪实验(OSSE),1Mev~30Mev范围内工作的成象望远镜(COMPTEL),1Mev~30Mev范围内工作的成象望远镜(COMPTEL)。
受到康普顿空间天文台成功的鼓舞,欧洲和美国的科研机构合作制订了一个新的γ射线望远镜计划-INTEGRAL,准备在2001年送入太空,它的上天将为康普顿空间天文台之后的γ射线天文学的进一步发展奠定基础。
我们知道,地球大气对电磁波有严重的吸收,我们在地面上只能进行射电、可见光和部分红外波段的观测。随着空间技术的发展,在大气外进行观测已成为可能,所以就有了可以在大气层外观测的空间望远镜(Space telescope)。空间观测设备与地面观测设备相比,有极大的优势:以光学望远镜为例,望远镜可以接收到宽得多的波段,短波甚至可以延伸到100纳米。没有大气抖动后,分辨本领可以得到很大的提高,空间没有重力,仪器就不会因自重而变形。前面介绍的紫外望远镜、X射线望远镜、γ射线望远镜以及部分红外望远镜的观测都都是在地球大气层外进行的,也属于空间望远镜。
哈勃空间望远镜(HST):
这是由美国宇航局主持建造的四座巨型空间天文台中的之一座,也是所有天文观测项目中规模更大、投资最多、最受到公众注目的一项。它筹建于1978年,设计历时7年,1989年完成,并于1990年4月25日由航天飞机运载升空,耗资30亿美元。但是由于人为原因造成的主镜光学系统的球差,不得不在1993年12月2日进行了规模浩大的修复工作。成功的修复使HST性能达到甚至超过了原先设计的目标,观测结果表明,它的分辨率比地面的大型望远镜高出几十倍。
HST最初升空时携带了5台科学仪器:广角/行星照相机,暗弱天体照相机,暗弱天体光谱仪,高分辨率光谱仪和高速光度计。
1997年的维修中,为HST安装了第二代仪器:有空间望远镜成象光谱仪、近红外照相机和多目标摄谱仪,把HST的观测范围扩展到了近红外并提高了紫外光谱上的效率。
1999年12月的维修为HST更换了陀螺仪和新的计算机,并安装了第三代仪器――高级普查摄像仪,这将提高HST在紫外-光学-近红外的灵敏度和成图的性能。
HST对国际天文学界的发展有非常重要的影响。
二十一世纪初的空间天文望远镜:
"下一代大型空间望远镜"(NGST)和"空间干涉测量飞行任务"(SIM)是NASA"起源计划"的关键项目,用于探索在宇宙最早期形成的之一批星系和星团。其中,NGST是大孔径被动制冷望远镜,口径在4~8米之间,是HST和SIRTF(红外空间望远镜)的后续项目。它强大的观测能力特别体现在光学、近红外和中红外的大视场、衍射限成图方面。将运行于近地轨道的SIM采用迈克尔干涉方案,提供毫角秒级精度的恒星的精密绝对定位测量,同时由于具有综合成图能力,能产生高分辨率的图象,所以可以用于实现搜索其它行星等科学目的。
"天体物理的全天球天体测量干涉仪"(GAIA)将会在对银河系的总体几何结构及其运动学做全面和彻底的普查,在此基础上开辟广阔的天体物理研究领域。GAIA采用Fizeau干涉方案,视场为1°。GAIA和SIM的任务在很大程度上是互补的。

宇宙在此终止?科学家从哈勃望远镜拍的照片中,发现了什么东西?

宇宙到底有多大?是否像人的生命一样存在着尽头?相比于渺小的人类,地球和太阳的体积已经是想象的顶端了,而宇宙包裹的物体还不只有地球与太阳,还是亿亿万颗这样庞大星体的家乡。

看到这里不少人的嘴巴已经合不上了,震惊于它的辽阔,那么这样辽阔的宇宙到底有没有尽头呢?海的尽头是天涯,那么 宇宙的尽头是另一片浩瀚无垠的宇宙吗?

为了探究宇宙有多大这个问题的答案,不少学者都进行了废寝忘食的观测和计算。其中以 美国物理学家Neil Cornish最为典型 ,经过多年的观测 他发现宇宙的直径至少有780亿光年。


Neil Cornish之所以说出这样一个数据,并不是单靠想象得来的,他当时就宇宙范围的问题组建了一支研究小队,经过队员们年复一年的努力,他们确定了宇宙尺寸的下限,但是 对于宇宙的上限还是没有答案。

小组的科学家们使用了 WMAP探测器来分析宇宙背景微波辐射 ,通过这个手段他们探测到了宇宙形成最初期产生的微波辐射。经过对微波辐射的计算,他们发现这些辐射没有不规则性,故而 Cornish做出结论认为,宇宙比我们的设备所能观测到的范围要大,并且它的直径至少有780亿光年。


人们对于宇宙的 探索 从 远古时期 就开始了,起初我们是用肉眼观测,通过对满天星辰的观察我们也确定了不少的星系。尽管 我们看到的星星全都是银河系中的恒星。 但是 银河系的直径也有10万光年,太阳距离银河系中心约3万光年。

就是说 与太阳处于银河系同一侧的恒星, 距离太阳最远 约4万-5万光年 。位于 银河系另外一侧的恒星距离太阳最远约8万光年。 位于其他星系的恒星,用我们的肉眼是看不到的,我们能看到的星星离地球最远不超过8万光。


为了观测到越来越多的星系,在 16世纪古代罗盘开始出现 。作为一种观察天文的仪器, 罗盘 不仅 可以用来观察星体和天空 还可以用来 确定时间方向。

它的主体是一个圆形盘面和几个同心的圆环,还有一根绕着这个圆心在盘面上任意旋转的测量标杆圆心的中心对应的是北极。围绕着北极有三个同心圆,分别代表着北回归线赤道以及南回归线,由于当时地理的局限性以及大多数文明分布在北半球,所以 星盘无法观测南回归线以南的天空。


随着科学的进步,在 1609年伽利略 *** 出之一台望远镜, 凭借这台望远镜伽利略观测到了太阳黑子、月球环形山、木星的卫星、金星的盈亏等现象。

而通过对这些现象的发现, 伽利略明白了宗教地心说的错误,看到了哥白尼日心说的可取之处。 当时候的望远镜主要是从眼镜当中找到原理的,因此对于星体的观察还是有一定的局限性。为了对其进行改进,苏格兰天文学家格里高利利用光的反射原理制成格里高利式反射镜。


望远镜就这样开始不断发展, 从光学波段到全波段,从地面到空间,观测能力越来越强,可捕捉的天体信息也越来越多。望远镜的诞生 为现代天文学的发展提供了极大的意义。 望远镜一般是 由两个镜头组成, 一个是 主镜用来观测目标 ,另一个是 寻星镜,是用来寻找目标的也叫做瞄准镜。 不过望远镜相比于前两个器具,即使可以进一步观测到星体,但离星体还存在着一定的距离,于是我们又发明了人造卫星以及宇宙飞船来近距离的观察星体。


这些倒暂且搁置不提,我们将视线转回宇宙的终点上,号称 发现宇宙尽头的观测仪器就是哈勃天空望远镜, 是一种 光学望远镜. 它主要是接收地面控制中心的指令,并将各种观测数据通过无线电的形式传回地球.

位于地球大气层之上 ,因此与地基望远镜相比,哈勃天文望远镜离星体的距离更近,对于星体的观测也就更加的准确,并且还能够看到其他地基望远镜看不到的星体。


并且因为地处大气层之上,哈勃的影像也不受大气湍流的影响,因此视线极佳,而且还能够观测臭氧层的变化。在 上个世纪90年代发射成功之后 哈勃天文望远镜就成为了天文史上极为重要的仪器 ,这一定程度上极大地弥补了地面观测的不足。


在哈勃望远镜上天之后,我们得到了许多珍贵的新体资料。到 21世纪时 哈勃望远镜更是 发现了目前光学影像所见的宇宙最深处的星系。 在2016年时巡天调查研究小组发现了位于大熊 星座 影像中,微弱模糊的光斑。而 这些微弱模糊光斑,也就是人类目之所及最遥远的星系GN-Z11。

这一个星系的发现让很多天文学家十分的欢喜,之所以会这样是 因为这一星系已经存在了134亿年,而宇宙诞生从现在也不过是138亿年, 也就是说这个遥远的星系在宇宙诞生不久的时间内就出现了。


因此有很多的人认为 GN-Z11的发现有可能会帮助我们发现宇宙的边缘 。我们知道由于星体的距离十分的遥远,我们一般以光为单位进行测量。 如今我们看到的GM-Z11的光,其实是来自于134亿年前发出的。 一般来说光可以在真空中没有损耗的传播,但是那些遥远的恒星的光芒还是很难传达到地球上。这是因为身体间的距离与宇宙的年龄有着密不可分的关系。


曾经有天文学家认为,如果物体的距离足够远的话,光就不会传播到地球上来,因为那超过了宇宙的年龄。因此换句话来说就是我们可以观测到的宇宙边缘,受宇宙年龄的限制,人类可以观测到的距离,绝对不会超过宇宙的年龄。

宇宙如今只有138亿岁, 而形成一个星系需要耗费大量的时间。因此有134亿岁的GN-Z11星系是目前我们有可能观测到宇宙尽头的唯一凭借。


于是天文学家就对 GN-Z11与地球之间的距离进行了测量。 之后便得到了令人震惊的答案, 两个星系之间竟然相隔320亿光年 。这可比宇宙的年龄还要大了,于是这一个问题就引起了许多天文学家的疑惑。


通过不断的研究天文学家发现 宇宙并不是静止不动的,而是一直膨胀的 ,并且其 膨胀的速度 不断的加速, 甚至超过了光的速度。

而之所以会出现这一现象,是因为宇宙中占据主体的暗能量,在其强大的排斥力的作用下,使得物质的密度进行了下降.物质密度下降后,引力作用也就逐渐变弱而暗能量.因其密度恒定的特性并不会使自身排斥力因空间变化而被削弱,因此就加剧了宇宙膨胀的速度。


宇宙膨胀之后,宇宙中的恒星星系以及各种星体由于宇宙体积的扩大, 这些星体之间的距离也就越来越大,而这也就是为什么GN-Z11到地球的距离会超过宇宙年龄的原因。

通过GN-Z11于地球的距离的测量能否探测到宇宙的边缘呢?如果宇宙的膨胀一直不断地继续的话,那么星体与星体之间测量是否还存在意义,毕竟光的速度都比不上宇宙膨胀的速度,对当前人类的 科技 而言,我们还无法与其速度相比。


因此天文学家们对于宇宙的尽头也是各执一词。但是在很多的人认为这一次GM-G11的发现,人们也算是看到了可观测宇宙的边缘,宇宙就在此处终结。

至于可观测的宇宙边缘到底有什么?可观测范围之外的宇宙终点到底是什么?仍然是一个谜团。

我们可以确定的是宇宙终将会有终点,不管是时间上还是空间上,正如人有生老病死一样,宇宙也会如此。

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