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太空天文台

鎖定
太空天文台是指所有用來在外太空觀測行星,星系以及其他外太空物體的儀器。太空天文台可以被分成兩類:觀察整個宇宙的和對宇宙中某個部分觀察的很多太空天文台已經幾乎完成了它們的任務,而另外一些則仍然在運作中。
中文名
太空天文台
外文名
Space Observatory
性    質
地點
類    型
天文台
對    象
外太空行星
型號舉例
哈勃、Astrosat

太空天文台天文台簡介

大量的望遠鏡被髮射到了軌道上,其中的大部分大大的增加了我們對於宇宙的認識。在地球表面進行天文學的研究會由於地球大氣層的電磁輻射的干擾和過濾而受到限制。所以需要把天文學的觀察儀器放置到太空中。在地球大氣層外圍繞地球旋轉的望遠鏡即不會受到眨眼效應(由於大氣中空氣的流動所造成的)也不會受到地球表面人工光源的光污染。
然而外太空天文學對於在光和無線電波頻率範圍外的研究更為重要,因為只有光和無線電頻率的電磁信號才不會被大氣層所隔斷。舉例來説,X射線天文學在地球表面是不可能的,而現在這門學科由於擁有X射線望遠鏡衞星的發射而在天文學中佔據了重要的地位。同樣的紅外線和紫外線也被大量的阻斷了。

太空天文台著名天文台

哈勃太空望遠鏡
(Hubble Space Telescope,縮寫為HST),是以天文學家哈勃為名,在軌道上環繞著地球的望遠鏡。他的位置在地球的大氣層之上,因此獲得了地基望遠鏡所沒有的好處-影像不會受到大氣湍流的擾動,視相度絕佳又沒有大氣散射造成的背景光,還能觀測會被臭氧層吸收的紫外線。於1990年發射之後,已經成為天文史上最重要的儀器。他已經填補了地面觀測的缺口,幫助天文學家解決了許多根本上的問題,對天文物理有更多的認識。哈勃的哈勃超深空視場是天文學家曾獲得的最深入(最敏鋭的)的光學影像。
從他於1946年的原始構想開始,直到發射為止,建造太空望遠鏡的計劃不斷的被延遲和受到預算問題的困擾。在他發射之後,立即發現主鏡有球面像差,嚴重的降低了望遠鏡的觀測能力。幸好在1993年的維修任務之後,望遠鏡恢復了計劃中的品質,並且成為天文學研究和推展公共關係最重要的工具。哈勃空間望遠鏡康普頓伽瑪射線天文台錢德拉X射線天文台、斯必澤空間望遠鏡都是美國宇航局大型軌道天文台計劃的一部分 。哈勃空間望遠鏡由NASA和ESO合作共同管理。
哈勃的未來依靠後續的維修任務是否成功,維持穩定的幾個陀螺儀已經損壞,目前(2007年),連備用的也已經耗盡,而且另一架用於指向的望遠鏡功能也在衰減中。陀螺儀必須要以人工進行維修,在2007年1月30日,主要的先進巡天照相機(ACS)也停止工作,在執行人工維修之前,只有超紫外線的頻道能夠使用。另一方面,如果沒有再提升來增加軌道高度,阻力會迫使望遠鏡在2010年重返大氣層。自從2003年航天飛機哥倫比亞不幸事件之後,由於國際太空站和哈勃不在相同的高度上,使得太空人在緊急狀況下缺乏安全的避難場所,因而NASA認為以載人太空任務去維修哈柏望遠鏡是不合情理的危險任務。NASA在從新檢討之後,執行長麥克格里芬在2006年10月31日決定以亞特蘭大進行最後一次的哈柏維修任務,任務的時間安排在2008年9月11日,基於安全上的考量,屆時將會讓發現號在LC-39B發射台上待命,以便在緊急情況時能提供救援。計劃中的維修將能讓哈勃空間望遠鏡持續工作至2013年。如果成功了,後繼的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)應該已經發射升空,可以銜接得上任務了。韋伯太空望遠鏡在許多研究計劃上的功能都遠超過哈柏,但將只觀測紅外線,因此在光譜的可見光和紫外線領域內無法取代哈柏的功能。
“斯必澤”空間望遠鏡
斯必澤空間望遠鏡(Spitzer Space Telescope,縮寫為SST)是美國宇航局2003年發射的一顆紅外天文衞星,是大型軌道天文台計劃的最後一台空間望遠鏡。斯必澤空間望遠鏡耗資8億美元,原名為空間紅外望遠鏡設備(SIRTF),2003年12月,經過公眾評選,該衞星以空間望遠鏡概念的提出者、美國天文學家萊曼·斯必澤的名字命名。望遠鏡工作在波長為3-180微米的紅外波段,以取代先前的紅外線天文衞星(IRAS)。
紅外線太空天文台
紅外線太空天文台 (ISO)是歐洲航天局(ESA)設計在紅外線波段工作的太空望遠鏡,共同合作的單位還有美國國家航空航天局與日本宇宙科學研究所(研究所在2003年併入日本宇宙航空研究開發機構)。ISO的觀察波段從2.5~240微米的紅外線。
計劃開始於1979年,於1995年11月發射升空,一直工作到所攜帶的氦在1998年5月耗盡為止,比預期多工作了8個月之久。
衞星裝有一個大型液體氦製冷器來冷卻望遠鏡和儀器設備到1.8開爾文(-271攝氏度),兩個固定的太陽能電池帆板同時可作為熱防護罩,ISO的主體是一個口徑為60釐米(2英尺)的R-C式望遠鏡,它還攜帶了4台觀測儀器。
發射之後,ISO的肼推進器把最低點由518公里(322英里)高度推到1038公里(645英里)。在範艾倫輻射帶裏,ISO的探測器是不起作用的;在範艾倫輻射帶以外,一天幾乎有17個小時觀測都是可能的。
ISO的計劃壽命是20個月,但是氦冷卻劑一直堅持到1998年4月8日。在此之後,短波長光譜儀中的一些探測器又工作了150個小時,直到5月10日才停止工作。
ISO最後一次變換軌道,這使它在20~30年後將在大氣層內燒燬。到1998年5月,ISO已進行了大約30000次科學觀測。 [1] 
印度Astrosat
印度Astrosat飛船是該國第一個空間天文台,在9月28日發射進入軌道,目前運行良好。根據位於班加羅爾的地面通信站任務專家介紹,我們已經開展了多項科學運作,空間天文台的數據由印度空間研究組織位於班加羅爾的地面站接收。這具空間天文台屬於軟X射線成像望遠鏡,是研究X射線天文學的利器,CCD相機焦平面工作在0.3 keV至8.0 keV(千電子伏特)波段。
印度科學家辛格認為,宇宙中的天體觀測可從可見光到硬X射線,多波長的觀測能夠加深我們對天體物理的理解,比如黑洞周圍吸積過程、中子星、白矮星的觀測等,還有活動星系核,都需要多波長的觀測平台。Astrosat探測器是印度第一個專用多波長空間天文台,除了擅長的X射線觀測外,還可以在可見光、紫外等波段進行觀測。據印度空間研究組織消息,目前所有的科學儀器都工作正常。
Astrosat空間天文台重量為1.5噸,軌道高度為650公里,設計壽命為5年,能夠同步對超新星遺蹟、類星體、脈衝星、星系團和活動星系核進行多波段研究。印度空間研究組織還計劃開發更先進的空間天文台,實現對宇宙的多波段觀測。 [2] 

太空天文台科研成果

在為科學家服務了近4年後,歐洲宇航局的赫歇爾太空天文台(Herschel Space Observatory)終於完成了它的使命。來自加拿大滑鐵盧大學(University of Waterloo)的天文學家費池(Fich)稱,赫歇爾曾幫助解答水在行星上出現的原因。以下便是這座使命非凡的天文台所留下的四大“淡水遺產”。
1、佈滿恆星誕生地區的宇宙水庫
赫歇爾曾在金牛座內部發現大量的水蒸氣,這是它首次在寒冷的分子云中首次發現水蒸氣。資料顯示,初始子云中含有大量水分。
2.大量的水分產生一個太陽系
天文學家在年輕的TW Hydrae恆星周圍,發現了冰冷的原行星盤,並且該恆星水分飽滿。該發現首次表明,水可從初始星雲“移民”至周圍的星盤,從而可能進一步形成行星。
3.年幼太陽系周圍的彗星系統進化
赫歇爾研究了25光年遠的、Fomalhaut恆星周圍的塵埃帶,並確定該恆星的形成起源於冰冷彗星的持續碰撞。
4.地球海洋來自彗星的支持性證據
為了尋求太空中的水源,赫歇爾採用最精密的儀器,研究了哈特雷2號彗星(comet Hartley 2)。研究表明,該彗星被水所包圍,並和地球海洋擁有相同的分子指紋。 [3] 
參考資料