打开网易新闻 查看更多图片

周一 · 知古通今|周二 · 牧夫专栏

周三 · 太空探索|周四 · 观测指南

周五 · 深空探测|周六 · 茶余星话|周日 · 视频天象

翻译:DAIKIN

校译:姜力萌

编排:刘斯媛

后台:朱宸宇

https://www.go-astronomy.com/observatories-space.php

还记得去年这个时候,天文爱好者都在等着鸽王韦伯再鸽一票,但鸽王却在圣诞节终于飞了出去。

今年大家都瞻仰了无数的韦伯美图,都说韦伯是哈勃的继任,那你知道除了哈勃和韦伯,太空里还有哪些望远镜吗?

1

ACE 高新化学组成探测器

高新化学组成探测器发射(Advanced Composition Explorer)于1997年8月25日发射,是NASA戈达德太空飞行中心研究太阳风高能粒子、行星际物质等的探测任务。其运行轨道位于拉格朗日点L1附近(距离地球150万公里)。

地球不断受到来自太阳,星际和银河系的加速粒子流的轰击。对这些高能粒子的研究有助于我们理解太阳系的形成和演化以及所涉及的天体物理过程。ACE携带的宇宙射线同位素光谱仪、太阳同位素光谱仪、太阳风离子质谱仪、太阳风电、质子和α粒子监测器等,可提供实时太阳风数据用于太阳风暴预测和预警。

ACE携带的燃料预计可保持在L1良好运转至2024年。

打开网易新闻 查看更多图片

ACE 高新化学组成探测器

(图源:Jon Lomberg and National Air and Space Museum)

2

CXO钱德拉X射线天文台

钱德拉X射线天文台(Chandra X-ray Observatory),美国宇航局(NASA)于1999年7月23日发射的太空望远镜,搭载哥伦比亚号航天飞机升空,以美国籍印度物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡命名。

CXO是美国宇航局NASA“大天文台”系列空间天文观测卫星中的第三颗,运行于高椭圆轨道。该系列共由4颗卫星组成,包括1990年发射、2000年退役的康普顿(Compton)伽马射线望远镜,1991年发射的哈勃太空望远镜(HST),以及2003年发射、2020年退役的太空红外望远镜设施(SIRTF),也就是斯皮策太空望远镜。

CXO具有极高的空间分辨率和谱分辨率,目前仍是世界上最敏锐的X射线望远镜之一。原计划5年的观测任务延期到了20多年,现在仍被用于暗能量研究、恒星辐射影响、引力波事件余晖等领域。

打开网易新闻 查看更多图片

韦伯望远镜最初发布的绝美照片中就部分得益于自身红外数据和来自钱德拉X射线望远镜的X射线数据的结合。

图源:X-ray: NASA/CXC/SAO; IR (Spitzer): NASA/JPL-Caltech; IR (Webb): NASA/ESA/CSA/STScI

3

CHEOPS系外行星太空望远镜

CHEOPS系外行星搜寻卫星 (Characterizing Exoplanet Satellite) 于2019年12月18日从法属圭亚那发射升空,是欧洲航天局(ESA)第一个致力于研究已知存在系外行星的恒星的任务。

其运行于近地轨道,距离地球700公里,目的是在行星经过主恒星前方时对其大小进行高精度观测,并重点关注从超级地球到海王星大小范围内的行星。通过其观测数据我们可以得到行星的体积密度,这也是了解这些外星世界的第一步。

打开网易新闻 查看更多图片

ESA CHEOPS系外行星搜寻卫星的渲染图. 图源:ESA/CSH/UniBE

4

FGST费米太空望远镜

费米伽玛射线太空望远镜(Fermi Gamma-ray Space Telescope)是由NASA与美国能源部以及法国、德国、日本、意大利和瑞典的机构合作研发的太空望远镜,于2008年6月11日发射升空。以高能物理学的先驱者——恩里科·费米教授(1901-1954)命名。

其位于近地轨道,可进行大面积巡天以研究活动星系核、脉冲星、其他高能辐射来源和暗物质。费米望远镜还搭载了伽玛射线爆监视系统(Gamma-ray Burst Monitor, GBM)来研究伽玛射线暴。

费米伽马射线太空望远镜还可帮助我们研究黑洞如何以惊人的速度加速向外喷射的气体,并以远大于地面粒子加速器的能量研究亚原子粒子,获得有关宇宙诞生和早期演化的宝贵信息。

打开网易新闻 查看更多图片

科研人员与发射前的费米天空望远镜,图源:NASA

5

Hinode日出望远镜

日出卫星(Hinode)是一颗由日本、英国和美国联合研制的太阳观测卫星,于2006年9月23日在日本九州的内之浦航天中心发射升空。其运行于太阳同步轨道,沿着日/夜交替线运行,连续观测太阳。

日出卫星搭载了太阳光学望远镜、X射线望远镜、极紫外成像摄谱仪,主要观测太阳磁场的精细结构,研究太阳耀斑等剧烈的爆发活动,拍摄高质量的太阳图片。

打开网易新闻 查看更多图片

Hinode望远镜,图源:NAOJ/JAXA

6

HXMT慧眼望远镜

HXMT硬X射线调制望远镜(Hard X-ray Modulation Telescope)是中国第一颗空间天文卫星,既可以实现宽波段、大视场X射线巡天又能够研究黑洞、中子星等高能天体的短时标光变和宽波段能谱的空间X射线天文望远镜,同时也是具有高灵敏度的伽马射线暴全天监视仪。

慧眼于2017年6月15日发射成功,HXMT携带了高能X射线望远镜、中能X射线望远镜,和低能X射线望远镜。主要目标包括:扫描银河平面以发现新的瞬变源并监测已知的可变源;观察X射线双星以研究强引力或磁场中的动力学和发射机制;以及利用其反重合CsI探测器寻找和研究伽马射线暴。

打开网易新闻 查看更多图片

慧眼艺术想象图,图源:新华社/中科院

7

INTEGRAL伽马射线望远镜

INTEGRAL国际伽马射线天体物理学实验室 (International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory,INTEGRAL) 是欧洲航天局主导,俄罗斯、美国、捷克和波兰参与研制的伽马射线天文卫星,对宇宙进行硬X射线和软伽马射线成像观测,于2002年10月17日由 “质子” 火箭从拜克努尔航天发射中心发射,运行于高椭圆轨道,是有史以来最灵敏的伽马射线天文台。

INTEGRAL是康普顿伽马射线望远镜的后继者,其携带了X射线望远镜和光学望远镜,是全球第一个可在X射线、伽马射线和可见光波段对宇宙天体进行多波段联合观测的卫星,主要目的是探测伽马射线暴引发的剧烈爆炸、超新星爆炸以及宇宙中可能存在黑洞的区域。INTEGRAL成功地探测到微弱的GRB031203伽马射线暴,绘制了伽马射线的银道面。

打开网易新闻 查看更多图片

INTEGRAL伽马射线望远镜,图源ISDC

8

IXPE太空望远镜

IXPE X射线成像偏振探测器(X-ray Polarimetry Explorer)于2021年12月9日从美国佛罗里达州的肯尼迪航天中心,搭乘SpaceX的猎鹰9号运载火箭发射升空。

IXPE太空望远镜是美国宇航局与意大利航天局共同研发的,是第一个致力于测量宇宙中最极端和最神秘物体的 X 射线偏振的天文学太空望远镜。

IXPE利用来自天体物理源的光的偏振状态来加深我们对中子星、脉冲星风星云以及恒星和超大质量黑洞等物体中X射线产生的理解。已定于2021月 12月9日发射。技术和科研目标包括:研究活动星系核和微类星体的几何结构和发射机制,研究磁星中的磁场配置并确定磁场的大小,研究脉冲星风星云中的粒子是如何加速的等等。

打开网易新闻 查看更多图片

IXPE太空望远镜渲染图,图源:NASA

9

尼尔·格雷尔斯雨燕

尼尔·格雷尔斯雨燕天文台(Neil Gehrels Swift Observatory)是美国宇航局于2004年发射的天文卫星,主要在伽玛射线、X射线、紫外线以及可见光多个波段观测伽玛射线暴。

伽马射线暴(GRB)是自大爆炸以来宇宙中最强大的爆炸。它们大约每天发生一次,是短暂但强烈的伽马射线闪光。它们来自天空的各个不同方向,持续时间从几毫秒到几百秒。到目前为止,科学家们还不知道是什么导致了这种现象。它们是否预示着黑洞在大规模恒星爆炸中诞生?它们是两颗中子星碰撞的产物吗?或者是其他一些奇异现象导致了这些爆炸?

尼尔·格雷尔斯雨燕天文台在近地轨道运行,其携带的爆发警示望远镜(BAT)、X射线望远镜(XRT)以及紫外/光学望远镜(UVOT)能够对伽玛射线暴在光学波段的余辉进行成像,也能测定其亮度和光谱、以及长时间光变曲线。

打开网易新闻 查看更多图片

尼尔·格雷尔斯雨燕天文台,图源:NASA

10

NuSTAR核光谱望远镜阵列

NuSTAR核光谱望远镜阵列(Nuclear Spectroscopic Telescope Array)于2012年6月13日发射升空。它是一个高能X射线天文望远镜,主要将光线聚焦在电磁光谱的高能X射线(3-79keV)区域。在这个光谱窗口中,我们对宇宙的看法受到了限制,因为以前的轨道望远镜没有使用真正的聚焦光学系统,而是使用了具有固有高背景和有限灵敏度的编码孔径。

NuSTAR通过测量银河系中心周围的区域,并对银河系外的天空进行深度观测,对不同大小的坍塌恒星和黑洞进行普查,并绘制最近在年轻的超新星遗迹中合成的物质,以了解恒星如何爆炸以及元素是如何产生的,以及是什么驱动了来自拥有超大质量黑洞的最极端活跃星系的相对论粒子喷流。

打开网易新闻 查看更多图片

NuSTAR核光谱望远镜阵列,图源:NASA/喷气推进实验室

11

11.SOFIA索菲亚飞行天文台

SOFIA索菲亚平流层红外天文台(Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy)是一架波音747SP飞机经改装后携带2.7米(106英寸)的反射望远镜(有效直径2.5米或100英寸),由NASA和德国航天局(DLR)之间的合作研究。SOFIA运行在3800-45000英尺的平流层,使得SOFIA越过地球99%的红外阻挡得大气层,从而使天文学家能够以地面望远镜无法实现的方式研究太阳系及其以外的地区。

SOFIA使研究人员可以从世界上几乎任何地方进行观测,并可以对经常发生在没有望远镜的海洋上的瞬态事件进行研究。例如,SOFIA上的天文学家研究了冥王星、土星的卫星泰坦和柯伊伯带天体MU69的类似日食事件,以研究这些天体的大气层和周围环境。

索菲亚的望远镜仪器——照相机、分光计和偏振仪——在近红外、中红外和远红外波段工作。这三个波段每一种都适合研究特定的现象。光谱仪将光传播成其组成颜色,就像棱镜将可见光传播成彩虹一样,以揭示天体分子和原子的化学指纹。偏振仪对磁场对天体内部和周围尘埃的影响很敏感,使天文学家能够了解磁场如何影响恒星和其他天体的诞生。

与其他运行在太空里得望远镜不同,SOFIA每次飞行后都会着陆,并进行仪器维修、升级或更换。

打开网易新闻 查看更多图片

飞行中的SOFIA 索菲亚天文台,图源:JIM ROSS/NASA

12

TESS望远镜

TESS凌日系外行星勘测卫星(Transiting Exoplanet Survey Satellite)是麻省理工学院领导的NASA任务,是一项针对凌日系外行星的全天空调查。

凌星行星是那些从望远镜中看到的位于恒星前方的行星。观测凌星现象是迄今为止发现小型系外行星最成功的方法。

TESS于2018年4月18日在卡纳维拉尔角搭乘SpaceX猎鹰9号火箭发射升空。

TESS有一个独特的、13.7天长、高度椭圆的绕地球的顺月轨道。每段观测周期为27.4天,这颗卫星对周期小于13天的系外行星最为敏感(因此至少需要两次凌日才能发现)。

TESS在黄道极部分重叠的圆形区域,观测周期仅超过100天,因此能够发现更长周期的行星。这些区域被称为连续观察区(CVZ)。

TESS有四个先进的广角镜头,所观测太空区域比开普勒空间望远镜(2018年退役)大350倍,所观测恒星平均比开普勒亮度高30至100倍。

打开网易新闻 查看更多图片

TESS望远镜,图源:NASA

责任编辑:DAIKIN

牧夫新媒体编辑部

『天文湿刻』 牧夫出品

微信公众号:astronomycn

打开网易新闻 查看更多图片

在1973年8月里克·朱迪的这幅插图中,先锋10号飞船飞越气态巨行星木星。图源:NASA

牧夫

荐书

打开网易新闻 查看更多图片
打开网易新闻 查看更多图片

“太空的一天”系列以太空中的“一天”为时间线,给读者讲述了20 余个航天器在太空中的一天的故事。本套书为孩子呈现了浪漫、广袤又充满神秘的宇宙画卷,用拟人化的手法展现了在太空中工作和旅行的航天器角色,用故事串联起航天科普知识,让孩子在唯美清新的插画、幽默风趣的故事中学习前沿的科学文化知识。

两年手绘巨制

呈现最美宇宙

谢谢阅读