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2016-7-25

詹姆斯·韦布空间望远镜:哈勃的继任者

归档于: 天文空间科学, 空间科学 @ 7:38 pm

26年来,哈勃空间望远镜持续不断地采集着天体的影像和数据,将近至月球,远至宇宙创生初年的星系不受大气干扰的面貌展现在世人面前,为天文学带来了革命性的变化。但是这架1990年发射的望远镜现在已经是严重超期服役了,就算它还可以撑到下一个十年以至更久之后,其上的仪器也会不可避免地老化和落伍。好在2018年,哈勃的继任者——由美国国家航天局(NASA)、欧洲空间局(ESA)与加拿大宇航局(CSA)联手打造的詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)将搭乘阿丽亚娜5型运载火箭进入太空,并飞向150万千米之外环绕日地系统第二拉格朗日点的轨道,在那里远离地球与太阳的干扰,以空前高的灵敏度和精度窥探深空。 (more…)

2016-7-23

国际空间站上的空间天文学

归档于: 天文空间科学, 空间科学 @ 10:12 am

作为史上最大的太空实验室,国际空间站承担着数以百计的多学科实验任务,从生命科学到对地观测,从材料生长到基础物理,从文化适应再到公众教育,内容无所不包。在这其中,十余项空间天文或太空物理项目也充分利用着这处大型轨道平台求索宇宙。在这里,这些主要安装在欧、美、日等国实验舱外部的仪器远离地球大气层,还可以全天候工作。多年以来,它们已经帮助我们认识了太多先前不为人知的现象,而一些新的计划也将陆续上马。这里我们不妨对空间站上的天文相关项目作个概览,并由此一窥当前天文学研究丰富多彩的各个领域。 (more…)

2016-4-25

伽玛射线天文学突破25周年庆

Francis Reddy
译自NASA,2016年4月8日

25年前的本周,NASA发射了康普顿伽玛射线天文台。这是一颗变更了我们对高能天空认知的天文卫星。在9年的服役期内,康普顿进行了史上第一次伽玛射线(也就是能量最高、穿透力最强的光线)全天巡天,发现了数以百计的新辐射源,并揭示出了一个活跃多样得超乎意料的宇宙。 (more…)

2016-4-7

极紫外探测器:管中窥探宇宙

归档于: 天文空间科学, 空间科学 @ 2:45 pm

专门进行紫外波段的天文卫星数量不算太多,但也还是有过轨道天文台(OAO)2号与3号、国际紫外探测器(IUE)、星系演化探测器(GALEX)等若干成功的例子。这些卫星的研究目标是宇宙中最炽热活跃的天体,它们的辐射能有相当一部分是以紫外光的形式释放出的。不过最极端的极紫外波段却是个例外。由于星际介质对极紫外辐射普遍不透明,印象里没有哪颗卫星专事此方面的研究,就算是空间极紫外仪器,也都是以太阳(至少是太阳系内天体)为主要观测目标。前些天跟朋友闲聊时还信誓旦旦地称这一波段尚属空间观测的空白,可是转天在胡乱翻书的时候就翻出了极紫外探测器(EUVE)卫星这么一个反面实例。好吧,希望对方没有被区区几句闲聊误导…… (more…)

2015-12-9

SOHO:守望太阳20年

归档于: 天文空间科学, 空间科学 @ 2:43 pm

中微子振荡是当前粒子物理研究的一个热门话题。自20世纪60年代末起,设在美国南达科他州霍姆斯塔克(Homestake)金矿的四氯化碳中微子探测器开始测量太阳中微子,并发现中微子实际流量只有理论值的三成左右,由此对太阳(以及所有恒星)的结构模型提出了严峻挑战。因为这些中微子据信是起源于太阳发生核聚变反应的中心区域的,而中微子流量与产能速率直接相关。观测上如此显著的中微子亏缺只能源自两种可能性——要么恒星理论存在重大问题,要么人们对微观粒子的认知有所偏差。后来,日本的神冈和超级神冈以及加拿大的萨德伯里(Sudbury)中微子天文台分别使用与霍姆斯塔克原理相异的纯水和重水探测器,确定太阳释放的电子中微子会振荡成不与四氯化碳起反应的μ子中微子或τ子中微子,解决了太阳中微子亏缺问题,保住了恒星物理的根基,相关研究还荣获2002年与2015年的诺贝尔物理学奖。但是比起中微子振荡屡获大奖的风光,拯救太阳模型的故事还有不太为人所知的另一面——日震学测量。这后一种看似晦涩的方法曾经更为直接地确定,现有的恒星结构理论并不存在根本性的缺陷,所以亏缺问题一定是与中微子本身相关的。 (more…)

2015-8-17

罗塞塔号的彗星一年

2014年8月6日,欧洲空间局的罗塞塔号彗星探测器成功与67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星会合,成为史上第一架遭遇彗星又伴随后者一路运行的航天器,此时距离2004年春季的发射已经过去了将近10年半。在这段漫长的征程中,罗塞塔号经历了3次地球飞掠、1次火星飞掠、2次小行星会合、5次绕行太阳、两年半的深空沉眠,然后是一系列复杂的变轨机动,最终才得以与这颗小而奇特的彗星相逢。如今罗塞塔号已经在彗星上度过了整整一年,在刚刚过去的8月13日还与彗星一同飞过了近日点,期间一路更新着人们对彗星乃至太阳系演化的认识。由此,先前的种种努力也算是没有白费。 (more…)

2015-6-25

CALISTO:远红外空间望远镜的设想

由于大气中的水蒸汽会吸收来自天体的红外辐射,相当一部分重要的红外观测都是在太空中进行的。当前仍旧在工作中的斯皮策空间望远镜以及若干年后即将升空的詹姆斯·韦布空间望远镜都是红外空间天文观测的翘楚,它们的开发背景也正是为了回避大气的吸收。不过这些已有或即将入役的仪器重点大抵是中近红外观测,在波长大于25微米的远红外波段,它们的性能就要下降很多了。 (more…)

2015-3-26

环绕拉格朗日点的轨道

在当代天体力学以及航天工程中,本人最不能理解的东西要数环绕拉格朗日平动点的轨道了。对于圆形限制性三体问题而言,拉格朗日点明明只是几个只具备数学意义但并无物理实体的点,但事实就是目前已有多架航天器环绕过或者正在环绕日地系统的这几个点运行。虽说自己的天体力学知识还仅限于本科所学的两门基础课程,要想深入探讨这类轨道还不够格,不过实例见得多了,还是忍不住考证一番相关背景,写上一篇简介。 (more…)

2014-11-13

菲莱号着陆,新的里程碑!

归档于: 天文空间科学, 空间科学 @ 12:30 am

按照预定计划,罗塞塔号彗星探测器搭载的菲莱号着陆器将于世界时11月12日16时,北京时间11月13日0时左右着陆,于是守在办公室观看直播。现在罗塞塔小组已经确认,探测器在世界时11月12日16:03着陆,跟预定间只相差1分钟,这是航天史上第一次实现彗星的软着陆,祝贺罗塞塔小组和ESA!也祝今后的任务顺利! (more…)

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