宇宙是人类的摇篮,但人类不可能永远被束缚在摇篮里。人类在地球上已经生活了 600 万年,我们的摇篮也一点点扩大,从一个聚落、一片大陆到整个星球。但和浩瀚的星辰大海相比,又如此的渺小。为了准确、全面地观测宇宙,人类一直在不断改进望远镜。本文将盘点一下目前仍在运行的宇宙观测神器。

1. 哈勃天文望远镜 (Hubble Space Telescope,HST)
哈勃天文望远镜于 1990 年 4 月 24 日发射升空,并运行至今。其轨道位置为低地球轨道,目前位于地表上方 535 公里处。哈勃锁定目标非常准,相当于能把激光准确照射在 320 公里外的硬币上。哈勃可全天区范围观测,可观测波段为可见光波段和紫外波段。以“星系天文学之父”埃德温・哈勃为名。

2. 詹姆斯・韦伯空间望远镜 (James Webb Space Telescope, JWST)
韦伯空间望远镜原计划于 2007 年发射,但一直推迟到 2021 年 12 月 25 日。它是 NASA、欧洲太空总署 (ESA) 和加拿大航天局 (CSA) 的合作项目。韦伯空间望远镜,长这样(底图:wiki)

其轨道位置为日地系统的拉格朗日 L2 点,距离地球至少 150 万公里,L2 点可以保持背向太阳和地球的方位,易于校准和保护,而且在远离太阳的一侧,所以有利于红外观测。韦伯的特长在红外观测,它能够看到更多,更老的恒星和星系。但 L2 轨道是不稳定的,需要动力维持望远镜姿态和位置,目前韦伯携带的推进剂足够使用 10 年,所以它的任务目标时间就是 10 年。

3. 盖亚任务 (Gaia)
盖亚任务是欧洲太空总署的太空望远镜,致力于绘制一张精确的银河系三维星图。该任务于 2013 年 12 月 19 日发射升空,运行至今,正在观测银河系内外近 20 亿个星体。其轨道位于日地系统的拉格朗日 L2 点。Gaia 任务包含两个望远镜,它们以固定的广角进行观测,对观测范围内的每个天体平均观测 70 次,时长持续 5 年。观测波段为可见光。

4. 悟空暗物质粒子探测卫星 (Dark Matter Particle Explorer, DAMPE)
悟空暗物质粒子探测卫星是我国第一个空间天文探测器,命名为“悟空”。由中科院紫金山天文台主导,于 2015 年 12 月 17 日发射。悟空号的轨道类型为太阳同步轨道,轨道高度约为 500 公里。原计划运行寿命为 3 年,但自从 2015 年发射后,至今仍在服役,而且工作状态良好。悟空号共计搭载了四种不同的有效载荷,结构如下图。

悟空号卫星的科学载荷结构示意图(底图:紫金山天文台)

其主要科学目标是暗物质间接探测,次要目标是寻找宇宙射线的起源和伽马射线天体物理研究,主要科学产出有:1.2017 年,首次在 1.5TeV 处观测到了明显超出的峰值;2.给出了从 40 GeV 到 100 GeV 能段的宇宙线质子精确能谱测量结果,发布了 25 GeV 和 4.6 TeV 之间正电子光谱的精确测量结果;3.“悟空”号卫星 530 天的运行共计记录到 28 亿个宇宙线粒子, 科学家从中筛选出了约 150 万个高能量的电子,测量出了这些电子的能谱分布。揭示出电子能谱存在的一处拐折和一处可能的尖峰结构;4.记录到明显增强的伽马射线爆发现象,这一爆发在 12 月 16 日达到了峰值;5.测量得到的两个最亮脉冲星的伽马周期在 1GeV-100GeV 的能量范围;6.揭示了电子和正电子的通量出人意料的形状。悟空号在暗物质间接探测方面,具有较强的国际竞争力。

5. 宽视场红外巡天探测卫星 (Wide-field Infrared Survey Explorer, WISE)

【来源】https://www.ithome.com/0/742/588.htm

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