为什么要送望远镜上天

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为什么要送望远镜上天

关键词1:空间望远镜

关键词2:建造望远镜的适宜之地

人们用肉眼看到的来自天体的光线,仅仅是它们发出的电磁波的一小部分。来自遥远天体的X射线、伽马射线和一部分紫外线、 红外线及射电波在到达地面之前就被大气吸收掉了。天文学家若想要观测到天体发射的这些波段的电磁波,只有将望远镜送上天。

怎么才能把望远镜送上天,送到天上多高才算合适呢?这要看我们用什么波段来进行观测。如果是观测红外线,那么用飞机、气球搭载望远镜就可以。因为吸收红外线的水汽主要聚集在底层大气中。若想观测高能的诸如X射线、伽马射线,那么就需要用火箭搭载探测器冲出大气层。当然,如果使用卫星作为平台,那就再好不过了。大气除了会吸收天体的光线之外,其湍流也是个大麻烦。湍流的大气如同沸腾的开水,让天体的细节模糊不清。为了得到更高的分辨率,除了采用自适应光学技术,还可以将光学望远镜送人太空。著名的哈勃空间望远镜主要就工作在光学波段,它为我们拍摄了非常多的超级精细、美妙绝伦的天体照片。

为什么要送望远镜上天

空间望远镜全系统主要由望远镜、观测仪器和辅助系统三部分组成。观测仪器有天体微光照相机、广角照相机、天体摄谱仪等。望远镜所获得的图像、测量数据、光谱分析资料都可以在空间望远镜上直接转换成数字形式,经卫星再传送到地面的宇宙控制中心。

空间望远镜分辨本领要比地面上同样的望远镜强10倍以上,可以观测到暗50倍、远7倍的暗弱天体。无疑,太空中这台最大的望远镜用于天文观测,将获得更多的资料,对于研究恒星的诞生和死亡、星系的演化,以及揭示类星体、黑洞、宇宙射线大爆发等“宇宙之迷”的奥秘,将作出重大贡献。

如今,太空中已有了许多空间望远镜。著名的空间望远镜爱因斯坦天文台、钱德拉赛卡X射线天文台、哈勃空间望远镜、赫歇尔卫星等。哈勃空间望远镜的后继者詹姆斯.韦伯空间望远镜正在建造中,人们相信更大口径的空间光学望远镜必将会带来更多的惊喜。

为什么要送望远镜上天

空间望远镜有着地基望远镜难以比拟的优势:没有大气对各种电磁波的吸收和散射,没有大气的扰动捣乱。但是建造一台大型的空间望远镜,并不是一件容易事。在空间轨道上架设望远镜,由于处于失重环境,想要控制它非常困难。

另外一个麻烦来自地球,目前大多数空间望远镜的轨道都不很高,地球的遮挡和干扰对望远镜的观测质量和效率都有不小的影响。

如果有一块没有大气的陆地用来建设大型望远镜,那就完美了。这块陆地就是我们的月球。月球上没有空气,也就没有风,天文观测不会受到干扰。在月球上建造的望远镜,叫“月基望远镜”。月球的重力只是地球的1/6,工程建造会比地球上容易很多。月球的地质活动微弱,和地震相比,月震的强度只有其亿分之一,而且在月球上还丝毫不受人类活动的干扰。

为什么要送望远镜上天

最重要的一点,月球拥有漫长的黑夜,月球的自转周期和公转周期相同,长达一个月,也就是说会有半个月时间处于黑夜。另外,由于月球上没有大气,即使在白天,天空也是黑的。这样我们就可以进行超长时间的曝光照相,可以观测到更远更暗弱的天体。


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