人类将在月球背面建造太空望远镜?科学家:伟大的创举

来源:有趣的科学
责任编辑:李平
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月球离地球只有38万公里,它是地球人类走向太空需要征服的第一个对象。美国新总统川普上台后,宣称美国宇航员的下一步就要重返月球。欧洲航空航天局则表示准备在月球南极附近建一个永久定居点。中国航天局也计划在将来建一个前哨站。一些雄心勃勃的私有企业也计划开采月球上丰富的矿藏。不过,美国约翰霍普金斯大学的天文学教授约瑟夫希尔克却认为,人类应该想办法在月球上建立一个射电天文望远镜,这能够帮助人类去理解宇宙的起源。约瑟夫在《自然》杂质上发表文章说:月球背面是在太阳系内部探测宇宙里面的低频无线电波的最佳地点,这是检测宇宙大爆炸留下的某些微弱信号的唯一途径。在地球上,射电望远镜受到了人类活动引起的各种电磁污染的干扰,探测效果远不如在月球上。更为重要的是,宇宙远方――也就是更古老时代的中性氢所发出的21厘米波长的电磁波,由于红移,其频率已经大大降低,地球大气层上方的电离层会把这些低频电磁波挡在外面。月球上没有电离层,背面永远背向地球,成为观测这些宇宙远古信号的绝佳地点。约瑟夫认为,人类固然需要考虑各种技术的、经济的目的,但是也要适当考虑一些科学的目标。理解我们的宇宙如何开始正是一个成熟的文明所需要做的。亲爱的读者,你们怎么看?如果你想了解更多的科学知识,请关注暗中观察的小动物www.haoxyx.com防采集请勿采集本网。

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借助于望远镜,伽利略还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转zhidao、金星和水星的盈亏现象、月球的周日和周月天平动,以及银河是由无数恒星组成等等。这些发现开辟了天文学的新时代,近代

对于射电天文学家来说,地球可谓是一个“嘈杂”的地方,许多现代化电子产品所产生的信号干扰以及那些看不见的光污染,更糟糕的是还有太阳辐射会使地球上层大气中的分子发生电离反应,这一过程会阻挡无线电波到达地球表面。也就是说,无论是哪一种情况都会或多或少地对天文学研究工作造成干扰,而这样的干扰因素已经将无线电天文台推向更为偏远的“无线电静区” ,比如阿塔卡马沙漠这样的贫瘠之地,所以几十年以来,天文学家们一直都梦想在月球背面建造太空望远镜,从而可以“安静”的观测太空,然而这个梦想可能很快就会成为现实。

肯定看得到。第二个也完全可以。喜马拉雅山脉东西绵延2400多公里,南北宽约200—300公里(摘自百度百科)。在月球上200千米对应的角度是107角秒,人类的分辨率的极限是23角秒,理论上是可以比较

蓝色起源航天公司(Blue Origin)的首席科学家同时也是行星科学家的史蒂夫 · 斯奎尔斯(Steve Squyres)目前表示,在月球的背面存在一个极为“安静”的无线电环境,科学家在那里可以进行非常精准的测量,这是其他方法无法比拟的,在那样的环境之中将非常有利于进行突破性的科学研究。

它汇集了人类太空望远镜技术的精华,将在寻找太空生命方面崭露头角。“地外行星搜寻者”的设计思路与空间干涉望远镜相似,但在规模与性能上有重大突破。空间干涉望远镜的可收卷镜阵延伸9米上下,而“地外

由于月球背面是不会朝向地球的,所以放置在月球背面的射电望远镜将几乎完全可以避开地球上产生的无线电干扰。 那里,天文学家可以研究一系列在我们星球,甚至是环绕地球轨道运行的太空望远镜都无法观测到的宇宙美景,月球上的射电望远镜将会告诉我们在宇宙形成第一批恒星和星系之前究竟发生了什么,或者让我们看到遥远的系外行星周围的电磁场是如何变化的,甚至可以揭示出我们这个孕育生命的星球真正的起源究竟是什么!

意大利天文学家、物理学家伽利略1609年发明了人类历史上第一台天文望远镜。伽利略将镜头首次对准了月球,这是人类首次对月面进行科学观测。

如果从人类的航天史来看,虽然月球上的第一台太空望远镜并不是射电望远镜,但仍然为人类研究宇宙打开了一扇窗户。当时的这种太空望远镜设备被称为远紫外照相机(也称作:光谱仪),是由美国海军研究实验室的研究员乔治 · 卡拉瑟斯设计的,但是对于地球来讲大部分的紫外线都会被厚厚的大气层过滤掉,因此要采用紫外线的方式就必须将观测设备放置到太空中进行。

静海是位于月球正面(即目前一直面向地球一侧)的一片相对较平坦的区域,在地球上满月时肉眼即可见,但是要看清细节需要用天文望远镜。1969年7月20日美国阿波罗11号在静海南部登陆月球(人类首次

1969年7月20日,阿波罗11号成功降落在月球表面后,美国国家航空航天局向学术界发出公告,征集那些可以用于在登月任务中进行的科学实验,幸运的是,卡拉瑟斯提出的紫外线望远镜项目成功入选。1972年4月,卡拉瑟斯登上了阿波罗16号,踏上了登月的旅程。 在这次任务中卡拉瑟斯用这台镀金的仪器拍摄了178张宇宙图像,捕捉到了遥远的星云,甚至还拍摄到了地球外层大气的照片。

与此同时,美国国家航空航天局还资助了另一项科学研究,该研究旨在月球表面的陨石坑内建造一个阿雷西博式射电望远镜,该项目由喷气推进实验室机器人技术专家 Saptarshi Bandyopadhyay 领导,他最近得到了美国宇航局概念研究所的资助,将继续深入开展这一项目的研究工作。

虽然目前已有多种关于月球射电望远镜的项目在进行,但其实我们还是有很长的路要走,毕竟人类成功登陆月球只有屈指可数的几次,况且还是发生在几十年之前,所以说在月球表面进行太空望远镜部署的工作将会是那些世界强国在不久的将来角逐于太空战场的重要组成部分,你说呢请注意:本文为编辑制作专题提供的资讯,页面显示的时间仅为生成静态页面时间而非具体内容事件发生的时间,由此给您带来的不便敬请谅解!

如果想要拍摄宇宙中最遥远、最未受污染的天体照片,最好的选择就是离开地球。在地球上,有各种各样的因素会影响到天文望远镜的成像能力。光污染限制了我们看得多深远,大气破坏了望远镜的分辨能力,云层和天气干扰了发光天体,太阳和地球本身阻挡了我们所看到的天空。正因为如此,哈勃、钱德拉、费米、斯皮策等太空望远镜已经展示了太空望远镜的巨大功效,这些望远镜传回地球的图像和数据远胜于任何类似的陆基天文望远镜。那么,为什么不把天文望远镜放在真空的月球表面上呢?不管怎样,在月球假设望远镜都会遇到很多问题,而这些问题是在进入行星际空间中时不遇到的。最大的问题有两个:(1)月震。地球在月球上施加的潮汐力是月球施加在地球上的潮汐力的20多倍,这足以使月球出现相当多的月震。(2)极端温度。由于月球被潮汐锁定,它的自转速度很慢。月球会连续14天沐浴在阳光下,随后14天陷入完全黑暗之中。月球白天气温可以超过100 ℃,而晚上则会冷到-173 ℃。虽然运行在太空中的望远镜可以通过主动或被动冷却(或两者兼而有之)来控制温度,但望远镜必须冷却到它将要观测的波长所对应的温度以下,否则噪音会淹没想要接收的信号。这对于紫外、光学或红外天文学来说是一个巨大的缺陷,所有这些都将在月球上产生严重的问题,除了地球或太阳这样巨大的观测目标之外。设计一架能够在极端温度下仍能保持最佳工作状态的望远镜是一项巨大的挑战。毫无疑问,人类目前唯一放置在月球上的望远镜是位于月球正面的一架紫外望远镜。由于紫外线几乎会被地球大气吸收,所以这种望远镜需要处于地球大气之外的真空环境中。对于大多数应用来说,把望远镜送到太空中将是比去月球更好的选择。从极端的温度和与地球沟通的困难来看,把望远镜放在月球表面的缺点比较难克服。但是有一个非常具体的应用,月球比任何其他环境提供了一个前所未有的优势:射电望远镜。由于自然和人为的原因,地球是一个巨大的“无线电噪声”来源。即使在太空中,来自地球的信号也遍布整个太阳系。但月球为屏蔽地球的无线电信号提供了一个极好的环境,月球背面不会受到来自地球无线电信号的影响。正如宇宙学家Joe Silk所言,月球背面是太阳系内部监视低频无线电波的最佳位置—这是探测宇宙大爆炸留在宇宙中留下的微弱“指纹”的唯一方法。在地球上的射电望远镜遇到了人类活动引起的电磁污染的干扰,如海洋通信和短波广播,从而无法获得清晰的信号。此外,地球的电离层首先阻止了波长最长的无线电波到达地面的射电望远镜。我们可以通过月球射电望远镜来探测到暴胀阶段(宇宙大爆炸的最早期阶段)的信号,以及宇宙中第一批恒星和星系的形成。虽然在地球上或太空中都有这样做的希望,但由于与地球隔绝,月球背面比其他任何选择提供了都更为敏感的探测能力,这是射电天文学最原始的环境。从地球的角度来看,任何航天器在月球背面飞行都会引起我们所说的无线电中断。无线电波不能穿过月球,这意味着在月球背面无法直接向地球发送或接收信号。只有发射类似于鹊桥号的中继卫星,才能实现与地球与月球背面的实时通信内容来自www.haoxyx.com请勿采集。

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