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斯皮策望远镜:以我之眼,观此寰宇

作者: 方卓然   点击次数:    发布时间: 2019-08-11 13:00

  文章来源:Nature自然科研

  本文作者Michael Rowan-Robinson在此评价了一本关于NASA“斯皮策”(Spitzer)望远镜任务的书籍,他认为此书写得非常扣人心弦,但是似乎不够全面。

  红外天文学揭示了一个动态的宇宙。通过红外辐射(比可见光波长更长的电磁辐射),天文学家可以研究星际气体和散布其间的尘埃粒子、恒星的诞生和死亡、行星的形成以及星系碰撞时大量新生恒星的涌现。自从1800年威廉·赫歇尔(William Herschel)使用温度计发现超出可见光谱红端的红外辐射后,该领域就逐渐发展起来。到了二十世纪中后期,它已经发展得枝繁叶茂,从地基观测到空中观测,再到最终的太空望远镜观测。

斯皮策太空望远镜(Spitzer Space Telescope)拍摄的天鹰星云。  来源:NASA/JPL-Caltech/ Institut dAstrophysique Spatiale  斯皮策太空望远镜(Spitzer Space Telescope)拍摄的天鹰星云。   来源:NASA/JPL-Caltech/ Institut dAstrophysique Spatiale

  在《天外有天》一书中,Michael Werner 和Peter Eisenhardt专注于2003年发射的斯皮策太空望远镜(Spitzer Space Telescope),因为二人已经为其工作了几十年。他们毫不掩饰地宣扬该望远镜任务所取得的成就,比如成像外太阳系中的矮行星,探测宇宙中最遥远的星系等。

  斯皮策太空望远镜以美国天体物理学家莱曼·斯皮策(Lyman Spitzer,1914-1997)的名字命名,是一台直径85厘米的望远镜,能够在太空中被动冷却至绝对零度以上26度(26开尔文);液氦低温恒温器进一步将其搭载的三台仪器——红外阵列相机、多波段成像光度计和红外摄谱仪——冷却至1.2开尔文。斯皮策望远镜处在一个不寻常的环日轨道上,它由地球引力牵引并慢慢远离地球,现在距离地球轨道的另一端大概还有三分之二的距离。

  斯皮策望远镜是1983年至2009年间首次亮相的六架红外望远镜其中的一架。(我很幸运能够参与其中五架望远镜的运作,有的是作为整个任务或者其中某台仪器的科学团队的一员,有的是作为主要巡天项目的负责人或联合负责人。)第一架是红外天文卫星(IRAS, Infrared Astronomical Satellite),于1983年发射,是美国、荷兰和英国的联合项目。随后是欧洲航天局(ESA, European Space Agency)的红外空间天文台(Infrared Space Observatory,1995年),日本的光(Akari,2006年),ESA的赫歇尔空间天文台(Herschel Space Observatory,2009年)以及NASA的宽视场红外巡天探测器(WISE,Wide-field Infrared Survey Explorer,2009年)。

  在某些方面,斯皮策望远镜是最引人注目的。正如Werner和Eisenhardt所写,人们花了32年的功夫才把它送上发射台。最初的提议(1971年)是把它作为一项航天飞机搭载的任务,这比开创性的自由飞行巡天任务IRAS的构想要早了五年,之后斯皮策望远镜项目就经历了资金削减、项目取消和内容压缩的不幸遭遇。然而,包括作者在内的科学团队不忘初心,坚持了下来,并使该项目取得累累硕果。也许是因为斯皮策望远镜的曲折经历已经由George Rieke在其2006年出版的《最后的大天文台》(The Last of the Great Observatories)一书中生动地描述过了,Werner 和Eerenhardt只将其记录在附录当中。这样一来,他们也失去了分享一些励志故事的机会。

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