韋布發射升空 五大天文任務可期


今日視點
◎本報記者 劉 霞
美國國家航空航天局(NASA)設計的詹姆斯·韋布空間望遠鏡(JWST)12月25日清晨從法屬圭亞那庫魯航天中心發射升空,開啟了天文探索新時代。12月23日,中國天文學名詞審定委員會將JWST的中文名定為“詹姆斯·韋布空間望遠鏡”,簡稱“韋布空間望遠鏡”。
yiqieguowang,jieweixuzhang。weibushengkongbingfeikexuejiamenxingchendahaizhengtudezhongjie,weilaihaihuiyougengduokongjiantanceqijingxiangfashe,yuweibutongtaijingji。meiguotaikongwangzai12月26日的報道中,列出了韋布望遠鏡發射之後備受期待的5大太空任務。
羅曼空間望遠鏡:研究暗能量
這台望遠鏡以NASA第一位首席天文學家、哈勃望遠鏡之母南希·格雷斯·羅曼的名字命名,它原名“廣域紅外空間望遠鏡”(WFIRST),主(zhu)要(yao)使(shi)命(ming)是(shi)繪(hui)製(zhi)宇(yu)宙(zhou)的(de)大(da)片(pian)區(qu)域(yu)以(yi)研(yan)究(jiu)暗(an)能(neng)量(liang)。羅(luo)曼(man)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)主(zhu)鏡(jing)大(da)小(xiao)跟(gen)哈(ha)勃(bo)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)相(xiang)同(tong),但(dan)它(ta)的(de)寬(kuan)視(shi)場(chang)儀(yi)器(qi)提(ti)供(gong)的(de)視(shi)野(ye)是(shi)哈(ha)勃(bo)紅(hong)外(wai)儀(yi)器(qi)的(de)100倍。
該望遠鏡預計於2027年發射,將觀測數百萬個星係,繪製出我們宇宙“鄰居”的地圖。天文學家希望利用星係的分布來梳理暗能量的演化曆程。此外,該儀器還將使用引力微透鏡——背景星光的微小變化來發現潛在的數百萬顆係外行星。
大型紫外/光學/紅外探測器:搜尋外星生命
韋布望遠鏡就像哈勃望遠鏡的放大版——它太大了,如果沒有采用折疊設計,它甚至無法裝入火箭整流罩。
大型紫外/光學/紅外探測器(LUVOIR)則更大,其鏡麵直徑超過15米——相比之下,韋布望遠鏡的鏡麵直徑約為6.5米。LUVOIR是一個全能型空間望遠鏡,天文學家希望利用這台望遠鏡實現多項天文科學目標,例如以25公裏的分辨率觀測木星雲頂,並在其他行星的大氣中尋找生物存在的“蛛絲馬跡”;研究恒星和星係的形成演化;拍攝太陽係中的天體等。
LUVOIR目前仍處於設計階段,正與其他天文任務爭奪資助資金。如果它能獲得相應的投資並建造完成,該巨型空間望遠鏡將在本世紀30年代的某個時候發射。
宜居係外行星成像任務:尋找“地球2.0”
尋找宜居係外行星是天文學領域一個相當熱門的話題。“地球2.0”的發現將是一座“金礦”,有助於我們弄清楚宇宙中生命是否普遍存在,甚至可能預示著:人(ren)類(lei)並(bing)不(bu)孤(gu)獨(du)。為(wei)此(ci),天(tian)文(wen)學(xue)家(jia)們(men)一(yi)直(zhi)致(zhi)力(li)於(yu)搜(sou)尋(xun)質(zhi)量(liang)和(he)成(cheng)分(fen)與(yu)地(di)球(qiu)類(lei)似(si)的(de)行(xing)星(xing),這(zhe)些(xie)行(xing)星(xing)圍(wei)繞(rao)著(zhe)類(lei)日(ri)恒(heng)星(xing)運(yun)行(xing),其(qi)與(yu)主(zhu)恒(heng)星(xing)的(de)距(ju)離(li)剛(gang)好(hao)合(he)適(shi),讓(rang)液(ye)態(tai)水(shui)得(de)以(yi)在(zai)行(xing)星(xing)上(shang)存(cun)在(zai)。
但dan發fa現xian這zhe類lei行xing星xing隻zhi是shi開kai始shi,我wo們men還hai需xu要yao研yan究jiu它ta的de大da氣qi層ceng,尋xun找zhao生sheng命ming存cun在zai的de生sheng物wu信xin號hao。例li如ru,如ru果guo某mou顆ke行xing星xing的de大da氣qi層ceng富fu含han氧yang氣qi,這zhe可ke能neng意yi味wei著zhe這zhe個ge天tian體ti上shang光guang合he作zuo用yong比bi較jiao活huo躍yue;如果其大氣層中存在大量甲烷,可能意味著那裏有類似細菌的生物體。
而這正是“宜居係外行星成像任務”(HabEx)的主要使命。盡管HabEx也在爭奪資助資金,但支持者希望其能在2035年發射。HabEx之所以如此令人矚目,是因為它擁有星影遮光罩,這個遮光罩可以阻擋來自恒星的光線,使望遠鏡能夠直接拍攝係外行星。
激光幹涉儀空間天線:測量引力波
激光幹涉儀空間天線(LISA)是shi一yi個ge位wei於yu太tai空kong的de引yin力li波bo觀guan測ce站zhan。在zai歐ou洲zhou空kong間jian局ju的de領ling導dao下xia,它ta將jiang瞄miao準zhun地di麵mian引yin力li波bo探tan測ce器qi無wu法fa探tan測ce到dao的de引yin力li波bo源yuan,如ru超chao大da質zhi量liang黑hei洞dong碰peng撞zhuang產chan生sheng的de引yin力li波bo以yi及ji我wo們men銀yin河he係xi內nei致zhi密mi天tian體ti並bing合he產chan生sheng的de引yin力li波bo。LISA由3顆衛星組成,它們各自相距250萬公裏,一起圍繞太陽運行。
通過在它們之間不斷反射的激光,衛星可以測量它們之間距離的微小變化——特別是當引力波通過時。該探測器計劃於2034年發射。
黑暗時代無線電探索者:揭秘“黑暗時代”
大爆炸後數百萬年裏,宇宙中一片暗黑,處於“黑暗時代”。當dang時shi,宇yu宙zhou中zhong幾ji乎hu隻zhi有you巨ju大da的de氫qing氣qi雲yun團tuan,但dan隨sui著zhe一yi切qie開kai始shi冷leng卻que,這zhe些xie氣qi體ti坍tan縮suo並bing形xing成cheng了le第di一yi批pi恒heng星xing和he黑hei洞dong。隨sui著zhe這zhe些xie恒heng星xing的de出chu現xian,出chu現xian了le有you史shi以yi來lai的de第di一yi束shu光guang,自zi此ci結jie束shu了le宇yu宙zhou的de“黑暗時代”,進入了被稱為“宇宙黎明”的時期。
目前,還沒有任何探測器觀測到宇宙的“黑暗時代”。在黑暗中漂浮著的中性氫會釋放出一種非常特殊的輻射,精確地發射出波長2.1厘米的光。這些輻射一直在宇宙中飄蕩,在130億年後的今天,它的波長已經紅移到了2米左右。
這種波處於無線電頻譜中,這意味著任何探測這種輻射的嚐試都會被來自地麵的無線電幹擾所淹沒,而“黑暗時代無線電探索者”(DARE)承擔起了探測宇宙“黑暗時代”的重擔。
DARE目前處於設計階段,支持者希望在未來幾年的某個時候發射。這個探測器的運行位置將是獨一無二的:它將環繞月球運行,因為月球的遠端是太陽係內已知的唯一沒有人為無線電幹擾的地方。這是人類附近最安靜的地方,也是探索宇宙“黑暗時代”的絕佳之處。
空間望遠鏡好像人類的眼睛,人類能看多遠,取決於望遠鏡的“視力”和能力,希望這些人類的“眼睛”能讓我們更深刻地洞悉宇宙的秘密。
- 21-12-30科研人員研發出水麵智能保潔無人子母船係統 搭載動態避
- 21-12-31迄今最輕鎂同位素誕生
- 21-12-31我國瞄準智慧育種4.0時代進發
- 21-12-30研究人員開發出可自修複鈣鈦礦太陽能電池 運行500小
- 21-12-30韋布發射升空 五大天文任務可期
- 21-12-31控製調節性T細胞發育的生化“開關”找到
- 21-12-30氣候變暖影響下,這種動物或將麵臨“性別失調”
- 21-12-30“一不小心”活到200歲 太平洋岩魚的長壽秘訣人類可
- 21-12-31埃及法老木乃伊首次“數字化解封”
- 22-04-20超聲波為水下儀器和人體植入設備充電


