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激光测距望远镜

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激光测距望远镜相关的资讯

  • 全球最大流动卫星激光测距仪在武汉研制成功
    记者从位于武汉的中国地震局地震研究所获悉,全球最大流动卫星激光测距仪近日研制成功。  该仪器长10米、宽2.5米、高3.9米,其望远镜口径达到1米,居世界同类仪器之首,采用半挂车运载,具有白天观测能力。  项目负责人、中国地震局地震研究所研究员郭唐永介绍,该测距仪的研制为国家重大科学工程“中国大陆构造环境监测网络”支持的项目,它可用于观测3.6万公里远的地球同步卫星,测距精度达毫米级。去年底曾在湖北咸宁进行首次流动观测(如图),并成功观测到地球同步卫星。  其观测原理为:仪器通过对卫星发射激光,并根据激光反射回来的时间,来测算卫星运行的高度和轨迹。
  • 【新品上市】高德智感TL狮子座系列红外望远镜登场
    仪器信息网讯 11月6日,高德智感发布系列新品——TL狮子座系列单目多光融合红外望远镜TL430/TL450/TL630/TL650。产品特性三光一体,昼夜两用集红外、可见光、激光测距为一体,支持户外24小时全天候观察,帮助用户更好地搜索、观察、定位目标。高清成像,细节出彩12μm高灵敏度红外探测器+1920×1080低照度CMOS传感器+1920×1080 AMOLED显示屏,多重豪华配置,成就出色的成与细腻的显示效果。即使在户外,树枝、树叶、草地、地形等细节也能悉数尽显。600米激光测距,目标距离轻松GET内置高精度激光测距模组,可实现5~600米精准测距,精度可达±1米;无需校准,即刻掌握目标精确距离信息。超强GPS,目标实时位置快速追踪创新的目标定位功能,可精准获取目标经纬度坐标信息。同时还内置有激光测距仪、陀螺仪、电子罗盘等,为用户搜索与跟踪目标加持。5种场景模式,全新体验充分考虑各类使用场景,创新设计5种场景模式,最大程度将目标从环境中凸显出来,同时不遗漏环境细节。5小时×N,户外畅玩通用18650电池,可轻松购买更换。OTA远程固件升级,体验常新本机可通过手机APP TargetIR进行远程升级,新功能、新体验抢先拥有,设备随时保持最佳状态。IP67超强防护,户外耐造无惧户外高湿度、风雨等恶劣环境,目标行踪尽在掌握。应用领域
  • 青海冷湖JUST光谱望远镜项目建设正式启动
    青海省冷湖科技创新产业园区管委会10日向记者表示,上海交通大学实施的JUST光谱望远镜项目建设正式启动。JUST光谱望远镜项目包含了两台望远镜,一台是JUST光谱望远镜,另外一台是测光为主的JUST先导望远镜。JUST光谱望远镜设计口径为4.4米,主镜采用薄镜面拼接技术,具有口径大、集光能力强、造价低、响应快等优势。JUST先导望远镜设计口径为1米,终端配备大靶面测光设备,以测光观测为主,对候选目标进行高精度的凌星测量,以探测系外行星,JUST先导望远镜的大视场测光观测和JUST光谱望远镜的高精度光谱观测在时域科学以及系外行星科学方面将形成优势互补。据上海交通大学李政道研究所副所长、上海交通大学特聘教授杨小虎介绍,JUST光谱望远镜项目需要5年至10年的投入和规划,分两期建设。第一期投资2.15亿元人民币,通过前三年的台址基建,包括望远镜的研制以及一些终端设备的研制,希望在2026年获得首光,2027年开始试观测。近年来,中国国内众多望远镜先后投入建设,但多数为测光望远镜,缺少光谱观测望远镜。鉴于此,上海交通大学开始筹划大口径光谱望远镜的建设,该望远镜具有强大的光谱观测能力,建成后将与中国空间站巡天望远镜、中国科大大视场巡天望远镜等测光望远镜形成优势互补。JUST光谱望远镜项目拟开展探索黑暗宇宙、追踪动态宇宙、寻找宜居行星三个特色方向的研究,该项目有望在暗物质和暗能量、时域天文学和系外行星搜寻方面取得一系列有重大影响的突破性研究成果。JUST光谱望远镜在星系巡天方面,将实现对大规模星系团成员星系的高完备度观测,寻求在暗物质、暗能量性质及星系形成与演化研究方向取得突破。在时域科学方面,将和中国科技大学以及中国科学院紫金山天文台共建的墨子巡天望远镜合作,通过光谱后随验证的方式证认墨子巡天望远镜所发现的高能天体现象并对其进行分类,这种通过大视场望远镜进行测光预警和光谱快速响应的时域天文联动观测模式在国际上也是绝无仅有的。同时,JUST光谱望远镜的高精度光谱仪瞄准在国际上首次同时实现多目标和高精度的光谱观测,将系外行星探测的效率提高10倍。冷湖天文观测基地位于青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖市冷湖镇赛什腾山区域,平均海拔约4000米。2017年以来,中国科学院等科研单位合作在此开展天文台址科学监测。监测结果显示,冷湖赛什腾山区域的视宁度、晴夜时间等光学天文观测所需的关键监测数据表现优越,可比肩国际一流大型天文台所在地。
  • 新品发布|优利德UTx318M便携型红外热成像望远镜
    仪器信息网讯 近日,优利德发布新品UTx318M便携型红外热成像望远镜,该产品是一款集红外热成像及远距离探测功能于一体的热成像望远镜,具有成像高清、细节清晰、轻巧便携、耐用性强、操作简单等特点。同时,它还具有概率测距、激光指示、热点追踪及电子罗盘等多项实用功能,能帮助用户快速确认目标所在位置,是户外探险、野外观瞄和搜索救援等户外体验活动时不可或缺的利器。【产品主要特点】成像清晰,400×300红外分辨率及手动调焦功能,细节提升成像清晰图像。热敏感度(NETD)<25mK,目标更清晰,可识别多种细节。50Hz高帧频灵敏流畅,舒适高质量的移动目标检测体验、动态画面捕捉不延迟。8倍电子变倍调节,可实现1×、2×、4×、8×变倍模式选择,利于远距离观测,放大目标细节查看。IP67三防设计,利于在有粉尘环境及雨天导致机身潮湿使用时保护产品不受侵害,及两米高度跌落无影响。三种场景模式选择,观测更“专业”,包括观鸟模式(针对较小热源发现目标,能更清晰的识别被观察目标的特征)、森林模式(针对山野丛林场景凸显目标,在有树叶、灌木和草的田野环境中进行搜索和观察的最佳模式)及岩石模式(针对目标丰富场景细节更多,在晴天或城市环境中观察目标的最佳模式)。【产品优势】户外探险,突破视界的极限UTx318M不受光线条件限制,能在黑暗或昏暗的环境中准确地探测、显示并分析周围环境中的热量分布。无论是在蔓延的丛林、险峻的山脉,还是在野外露营时,它都能帮助用户发现隐藏在黑暗中的动植物、隐蔽的道路或是其他潜在危险,为户外探险开启探索未知世界的新大门。野外观瞄,捕捉瞬间的精彩UTx318M拥有400×300红外分辨率、低于25mK热灵敏度,配合50Hz高帧频,能够实现敏捷的成像反应,产生清晰、细节出色的图像,且画面无延迟、无重影。无论是观察野生动物、观赏鸟类、观看比赛还是观测自然景观,UTx318M都能准确捕捉每一个精彩细节,让用户在观瞄过程中不错过任何一个精彩瞬间。搜索救援,保障安全的得力助手当遇到人员走失的情况时,UTx318M可第一时间用于人员搜救。其2米防摔、IP65防护性能,使其能够在各种严苛、恶劣的环境中使用。即使在全黑或视线不佳的情况下,UTx318M也能够快速进行搜索并定位目标,为救援行动提供重要支援。此外,UTx318M还具有8倍电子变倍调节功能,利于远距离观测时放大目标、细节查看。它还支持超高清拍照、录像和存储,可通过外接屏幕进行视频输出,以及通过手机APP连接WiFi进行观测。无论是追求卓越成像质量的户外发烧友,还是需要应对严苛恶劣环境的搜救专业人员,或是注重坚固耐用品质的安全巡视员,UTx318M都可以全方位满足用户的需求。【产品技术指标】型号UTx318M探测器模式非制冷氧化钒语言简体中文、英文红外分辨率400×300拍照√红外响应波段8-14μm视频录像√像元尺寸12μm屏幕亮度调节√帧频50Hz电子罗盘√热灵敏度/NETD<25mK概率测距√镜头18mm热点追踪√光圈F1.0画中画√FOV14.6°(H)×11°(V)WIFI照片下载√调焦模式手动调焦WIFI视频直播√最小对焦距离0.3M手机APPIos、Android目镜出瞳距离≥18mm视频输出Type-C接口。可将模拟信号外接到显示器屈光度调节-4D~+5D自动关机关闭、5min、15min、50min显示屏0.39“0LED电池类型8650可充电电池显示分辨率1024×768电池工作时间>4HR色板铁红、彩虹、红热、黑热、白热工作温度-10℃~50℃数字变倍1×、2×、4×、8×存储温度-20℃~60℃图像模式PNG防护等级IP67视频格式MP4跌落2m激光指示√(Class 2激光,红色)认证RoHS,CE,UKCA,FCC存储内部储存,16GB尺寸160×71.5×38.5mm数据接口Type-C USB重量357g【产品应用】户外露营:红外夜视设备可以帮助露营者在夜间更好地观察周围环境。航海:观察地形变化,提前规划路线,判断附近岛屿是否存在潜在风险。紧急搜救:不受恶劣环境限制,远距离搜索。夜间巡逻:可辅助夜间治安巡逻判断治安环境的安全性。侦察和突袭:可记录和跟踪逃犯的热迹和动向,协助执法人员准确、快速地抓捕逃犯。
  • 郭守敬望远镜发现一颗宁静态中子星
    什么是中子星?它们在宇宙中以怎样的方式存在?如何发现中子星?这些科学谜团正在被天文学家慢慢揭开。基于国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(LAMOST)的时域巡天数据,我国天文学家发现了一颗距离地球大约1037光年、处于双星系统中的宁静态中子星。这颗中子星的质量约为太阳的1.2倍,其伴星是一颗类似太阳但比太阳更红更暗的恒星。相关研究成果9月23日在线发表于《自然天文》杂志。找到它们如同“大海捞针”“这是继2019年认证一颗宁静状态的恒星级黑洞后,LAMOST黑洞猎手团队在探寻致密天体领域取得的又一项重要成果。”论文通讯作者、中科院国家天文台研究员刘继峰强调。所谓中子星,是指8—25倍太阳质量的大质量恒星演化到生命末期,发生剧烈的超新星爆炸后,在中心形成的密度极高天体。它与白矮星、黑洞一起成为不同质量恒星的生命终章。1967年,天文学家发现了第一颗脉冲星,经过几位天文学家一年的努力,最终证实这就是一颗正在快速自转的中子星。这一发现使中子星从一个理论猜想变成了一个可被实际观测的真实天体。从此以后,天文学家开始利用各种不同的方法来搜寻发现中子星。他们通过高速旋转的中子星产生的脉冲信号,来捕获中子星;或通过双星系统中致密天体吸积伴星的气体物质形成吸积盘,发出明亮的X射线,来找到中子星;还可以通过双中子星并合发出的引力波,来发现中子星。然而,与宁静态黑洞一样,那些既探测不到脉冲信号又没有发出X射线的宁静态中子星,也是宇宙中难以发现的、深藏不露的神秘天体。在浩瀚的宇宙中搜寻这些宁静态的中子星或者黑洞,绝对是“大海捞针”。“如何找到合适的方法发现这些宁静的中子星或黑洞,是天文学家研究致密天体家族及其物理性质的关键。”论文通讯作者、厦门大学顾为民教授说,而LAMOST是在漫天星海中“大海捞针”的利器,利用其大规模巡天优势和速度监测方法,有望发现一批深藏不露的黑洞和中子星。打破搜寻致密天体的观测限制在利用LAMOST时域巡天数据开展黑洞和中子星等致密天体搜寻计划时,研究人员发现了一个光谱不同于单星的特殊双星系统。“该双星系统由一颗0.6倍太阳质量的红矮星和一颗未被望远镜探测到的不可见天体组成,这个不可见天体极可能是一个致密星。”论文第一作者伊团博士介绍。接着,研究团队又利用美国帕洛玛天文台的5米海尔望远镜进行后随观测,并结合美国凌日系外行星巡天卫星(TESS)的高精度测光观测进行了进一步的分析和测定,从而确认该双星系统的致密天体是一颗质量约为太阳1.2倍的中子星。借助欧洲航天局的盖亚望远镜(Gaia)数据进行测距后,研究人员发现这个双星系统距离地球非常近,和地球相距大约1037光年。研究人员还发现,这颗身穿红色外衣的红矮星作为伴星每过6.6个小时就会和她的“王子”——中子星“共舞”一周,循环往复,从不间断。由于中子星的强大潮汐力作用,作为其伴星的红矮星被“瘦身”成了水滴状,像一颗闪耀的“红宝石”默契地围绕中子星身边。更重要的是,该双星系统的中子星并没有在吸积红矮星上的物质,周围也没有吸积盘的存在,因此无法探测到明亮的X射线。研究团队利用“中国天眼”(FAST)对其进行了一个小时的射电观测,同样也没有观测到这颗中子星的脉冲信号。也就是说,这是一颗宁静态中子星。“值得一提的是,LAMOST领先世界的光谱获取率和大规模巡天的绝对优势使得天文学家可以利用视向速度监测方法来发现宁静的黑洞、中子星等致密天体,打破了依赖于探测脉冲信号、X射线等来搜寻致密天体的观测限制。”刘继峰说,这种方法为发现处于双星系统中的宁静态致密天体开创了新途径。
  • 中国架起世界光谱望远镜之王
    中国国家重大科学工程——大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(英文简称LAMOST)中新社记者 孙自法/摄  新华网北京6月4日电 (记者 俞铮 王爱华) 24块造价昂贵的六边形反射镜,像被“上帝之手”操控,任意变幻镜面形状 每块对角径1.1米、厚25毫米的镜面,竟也能神奇地凹凸变形。这是世界上最强大光谱巡天望远镜的核心组件,采用的是中国人开创、全球独一无二的镜面自动拼接兼具变形高难度技术。  总面积20平方米的巨大反射镜自动拼接、变形的目的,是为了精确指向不同高度或位置的天体,配合50米长的钢筋混凝土巨型“镜筒”以及另一端同样拼接而成的30平方米主镜,这个建在距北京城东北170公里一座山上的超级望远镜即将开始对浩瀚星空进行“户口普查”。  中国科学院国家天文台兴隆观测基地的“大天区面积光纤光谱天文望远镜”4日通过了国家验收。  耗资2.35亿元人民币、貌似导弹发射架的这座超级望远镜,最高处超过15层楼,由口径3.6米的反射施密特改正镜、口径4.9米的球面主镜和焦面组成光学系统。成像的焦面上装着4000根可自动定位的光纤,连接16台光谱仪实时记录数据。望远镜每次夜间观测1.5小时,最多可获得4000条天体光谱。  300多年前牛顿偶然发现太阳光被三棱镜散解成有色光,启发后人用光波谱线确定物质的化学组成。光谱也是天文学家读懂不同天体化学组成、密度、大气、磁场信息的钥匙。人类成像巡天活动记下数百亿天文目标,仅万分之一已测过光谱。绝大多数遥远天体,依然是“知其然而不知其所以然”。  超级望远镜项目总工程师崔向群在接受新华社记者专访时说:“未来3到5年,科学家将用它获得2.4万平方度范围内250万颗恒星、250万个星系、150万个亮红星系、100万个类星体的光谱数据。”  伽利略率先制成了天文望远镜,此后无数望远镜观天400年。中国的这项天文观测计划雄心勃勃,旨在深入认识暗物质、暗能量、星系形成和演化。  崔向群说:“在同一块大镜面上采用可变形薄镜面主动光学技术和拼接镜面主动光学技术,在一个光学系统中同时采用两块大的拼接镜面,4000根光纤高精度控制定位,都是世界首创。”  这些首创技术一举解决了大视场望远镜兼具大口径的世界级难题。此前中国最大的光学望远镜口径为2.16米,同样矗立在兴隆基地,也用于光谱观测。  国际主动光学技术权威雷威尔逊评价:“中国的新设备是主动光学技术最先进和雄心勃勃的应用。”  新设备已进行了4次试观测,每次得到3600条光谱。崔向群说:“试观测结果令人满意,但设备仍需调试。好比每次都能准确打到靶子,不过还没打中10环。”  望远镜正式运行6年后,有望获取至少1000万条天体光谱数据。所有数据,将与国际科学界共享。  美国著名天文学家理查德埃里斯说:“一架大口径天文望远镜是人类文明进步的最好例子,看到了这个新家伙,我们才知道中国人都做成了些什么。”  中国人还打算在南极架一台新的超级望远镜,那里观测范围更大、条件更好。
  • 中国出资1亿美元参与建最大天文望远镜
    2018年建成,我国承担光学系统等关键技术研制(图片来源:美国物理学家组织网)  据美国媒体1月13日晨报道,中国成为全球最大天文望远镜的建造者之一,将承担这台巨大的望远镜的光学系统、激光引导星系统和科学仪器系统等关键技术研制任务。  项目由中、美、日、加、印五国合作。这直径30米的望远镜预计在2018年建成,造价约10亿美元。  报道指出,这是中国首次在国际上参与此类天文研究项目。  5国合作 中国出资1亿美元  几年前,美国与加拿大就计划在夏威夷大岛(Big Island)的莫纳克亚山(Mauna Kea)山顶上建造一台直径30米的天文望远镜。2009年时,中国成为这个项目的观察员,印度在次年加入,现在两国都成为该项目的合作方。  报道称,如今这项计划由中、美、日、加、印五国合作,领军机构是美国加州大学圣塔芭芭拉分校和加州理工大学。  目前,望远镜的设计工作已由美方完成,参与这一项目的各国已开始筹措建设资金。报道称,中国将出资10%,即1亿美元。  报道指出,望远镜建成后,各参与国家科学家观测时间的长短取决于该国出资的多少。  美联社指出,近年来,中国在航空航天领域奋起直追,不过在天文观测方面依然落后。  中国科学院国家天文台天体物理学教授、30米望远镜项目科学家毛淑德表示,参与这个项目对中国来说是一个飞越。  据悉,中国将承担该望远镜的光学系统、激光引导星系统和科学仪器系统等关键技术研制任务。  背景链接  这台巨大的天文望远镜计划用来观测宇宙中暗物质,它的灵敏度将比哈勃太空望远镜高一百多倍,清晰度也是哈勃的十几倍,能够捕捉到130亿光年外的宇宙景象。  这台直径30米的天文望远镜选址在夏威夷大岛是因为当地海拔在4000米以上,大气相对稀薄,且无光线干扰,是建造大型天文望远镜的理想之地。
  • 国际三十米望远镜红外成像光谱仪通过初步设计方案评审
    11月19日,三十米望远镜(TMT)红外成像光谱仪(IRIS)国际合作项目在美国帕萨迪那市(Pasadena, CA)三十米望远镜国际天文台(TIO)总部顺利通过初步设计方案评审(PDR-1)。  红外成像光谱仪(IRIS)是三十米望远镜(TMT)计划的三台首光仪器之一,是一台兼具近红外(0.84-2.4um)积分视场光谱观测和宽视场成像的天文精密仪器,包括波前探测器(OIWFS)、宽视场相机(Imager)、微透镜阵积分视场光谱仪(Lenslet IFS)和像切分器积分视场光谱仪(Slicer IFS)。项目主要由加州大学洛杉矶分校(UCLA)、加州理工学院(Caltech)、加拿大国家研究委员会(NRC)、日本国立天文台(NAOJ)和中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所(NIAOT)等国际科研机构共同承担。  南京天文光学技术研究所于2013年9月派遣副研究员张凯前往加州理工学院(Caltech),以中科院公派访问学者身份参与IRIS设计工作,在初步设计阶段担任像切分器积分视场光谱仪(Slicer IFS)的光学设计负责人,完成了前置光路(Pre-Optics)、像切分器(Image slicer)、离轴三反准直系统(TMA Collimator)等的设计工作。  IRIS初步设计阶段(PDP-1)历时3年(2013 -2016),团队对仪器设计方案进行了重大修改。仪器光学布局从科学相机与光谱仪并行设置修改为串行连接,科学相机作为光谱仪的前置中继系统。成像视场增至34”x34”,光谱视场移至成像视场中心(最大视场4.4”x2.25”),以牺牲成像部分中心视场为代价增强光谱观测精度。三个科学仪器的光学系统由透射式改为以离轴三反为主的反射式结构,力求简化光学布局,减少色差,保证仪器性能的一致性。像切分器作为积分视场光谱仪的核心器件,初步设计方案提出一种全新的三镜系统很好地兼顾成像质量和制造难度。  此次评审中展示的是一个经过优化和完善的设计方案,满足或超越了设计指标要求。IRIS项目组的所有工作获得评审委员会(Review committee)的高度赞赏,顺利通过评审。
  • 欧几里得太空望远镜升空在即
    欧洲空间局(ESA)即将发射其最新的欧几里得太空望远镜。该望远镜计划于7月1日从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空,旨在帮助解开宇宙中最大的两个谜团:暗能量和暗物质。这两种“黑暗”成分构成了95%以上的宇宙,但人们看不见它们,对它们的构成也知之甚少,它们的名字由此而来。天文学家从人们所能看到的物质的行为推断出暗物质的存在,它们的行为就好像有一些额外的引力源把所有的东西聚集在一起。暗能量则具有相反的效果,导致整个宇宙加速膨胀。欧几里得太空望远镜携带两种科学仪器:一种是测量星系形状的可见光照相机,另一种是测量星系亮度和距离的近红外探测器。虽然它不是第一个使用这两种仪器的太空望远镜,但它的不同寻常之处在于计划观测大片空间,对10亿多个星系进行编目。“哈勃空间望远镜和詹姆斯韦布空间望远镜都非常棒,可以用非常高的灵敏度非常详细地观察很小的区域,但这有点像通过一根小吸管看天空。”欧几里得项目科学家、美国宇航局加利福尼亚喷气推进实验室的Mike Seiffert说,“借助欧几里得太空望远镜,我们更感兴趣的是对许多星系的一些性质进行测量,而不是单个星系和天体的特性。”研究人员将利用这些特性构建两种类型的宇宙地图。第一种将使用一种名为引力透镜的现象,在这种现象中,相对较近的物质会扭曲并放大其背后物体的光。这种扭曲远处物体表面形状的方式可以告诉人们充当透镜的附近物质的分布情况。欧几里得太空望远镜在其6年的任务中有望收集到大量数据,应该能使研究人员利用引力透镜现象绘制出宇宙中物质的分布情况,包括人们无法通过其他方式看到的暗物质。更精确地了解暗物质的分布将有助于人们弄清它的行为方式,并可能提供其真正构成的线索。另一种类型的地图利用的是宇宙物质分布的涟漪——重子声学振荡。这些涟漪最初是在大爆炸后不久以声波的形式形成的,当时宇宙是一个由粒子和辐射组成的炽热滚烫的“汤”。最终,“汤”冷却了,涟漪冻结在原地,保留为密度稍高的区域,随着宇宙膨胀,更多的星系倾向于在那里形成。绘制这些涟漪的异常密度图是一种研究宇宙膨胀如何以及为何膨胀的非常有效的方法。“观察早期宇宙中的涟漪是如何传播的,以及暗能量是如何影响这些涟漪的,将有助于我们理解宇宙的演化,以及宇宙是如何运作的。”Seiffert说。如果发射一切顺利,欧几里得太空望远镜应该很快就会开始揭开宇宙的奥秘。
  • 看向更遥远的深空 韦布望远镜正深刻改变天文学
    作为哈勃空间望远镜的继任者,“身价”100亿美元的韦布空间望远镜于去年12月25日发射升空,旨在“探索宇宙的起源”。即使迄今观测时间不足半年,它仍然做出了几项破纪录的重要发现,美国太空网在21日的报道中,列出了它正在改变天文学的六种方式。发现更遥远的星系在韦布望远镜发射前,天文学家已知最遥远的星系是GN-z11,其诞生于134亿年前,也就是宇宙大爆炸后4亿年。但韦布望远镜打破了这一纪录!天文学家利用像阿贝尔2744这样的前景星系团作为引力透镜——星团这样的大质量物体通过引力扭曲空间,像透镜般放大来自更远物体的光,发现了更遥远的星系。天文学家通过计算发现,名为GLASS-z12的星系诞生于宇宙大爆炸后3.5亿年;名为Maisie的星系被认为诞生于宇宙大爆炸后2.8亿年;甚至有科学家称,发现了诞生于宇宙大爆炸后2亿年的星系。韦布望远镜正在确认这些发现,天文学家最近借助其提供的数据,证实了一个诞生于宇宙大爆炸后3.25亿年前的星系。对系外行星大气进行迄今最详细测量天文学家现在已经发现了5000多颗系外行星,但我们对其中的许多行星几乎一无所知。官方提到,希望韦布望远镜可以尽可能远地去观察那些“外星大气环境”。今年8月,天文学家宣布,韦布望远镜首次在700光年外的系外行星WASP-39b的大气层中发现了二氧化碳气体。11月天文学家发布了一份更完整的光谱,表明WASP-39b的大气中不仅包括二氧化碳,还包括一氧化碳、钾、钠、二氧化硫和水蒸气,这是科学家迄今对系外行星大气层最详细的分析。这一研究为科学家提供了行星演化的线索,也可以揭示太阳系中的气态巨星木星和土星是如何形成的。此外,二氧化硫的存在也是太阳系外首个行星光化学产物,因为当恒星的紫外光与行星大气中的分子发生反应时,就会形成这种化合物。表征宜居系外行星系外行星科学的“圣杯”之一是找到另一颗像地球一样宜居的行星,韦布望远镜很适合描述表征此类系外行星。近日,美国国家航空航天局称,韦布望远镜首次观测到环绕TRAPPIST-1恒星的7颗地球大小的行星。这7颗行星距离地球约39.13光年,位于恒星的宜居带或附近,那里可能存在液态水。天文学家认为它们是研究太阳系外行星是否适合生命生存的绝佳实验室。JWST的初步观察重点是TRAPPIST-1c,模型表明它有一个类似金星的大气层,含有大量二氧化碳。虽然TRAPPIST-1c很可能因为太热而不适合生命存在,但确定它是否拥有大气层以及大气层是否含有二氧化碳,将是表征类地行星的一大步。韦布望远镜将继续对准TRAPPIST-1系统中可能更宜居的星球,天文学家将密切关注生物信号——如大气中甲烷和氧气的存在。将目光投向太阳系虽然韦布望远镜被设计用于探测深空,但它也可以用来观察我们太阳系内的邻居,结果令人惊喜。今年8月,科学家发布了韦布望远镜拍摄的太阳系最大行星木星的照片,韦布望远镜7月拍摄了这些照片,捕捉到了前所未有的木星南北极极光以及旋转极地烟霞的图像。研究人员表示,通过近红外光和中红外光的观测,他们能够利用韦布望远镜的高分辨率,更深入地观察木星的大气层。韦布望远镜还拍摄了遥远的海王星、土星的卫星土卫六和火星,显示了火星表面的温度变化和大气中二氧化碳的吸收情况。未来它将进一步观测火星,以追踪更稀薄的气体,例如可能源自地质或生物活动的神秘的季节性甲烷羽流等。揭示恒星形成的秘密哈勃空间望远镜拍摄到的最具标志性的图像之一是“创生之柱”——在老鹰星云内发现的长达光年的圆柱形分子气体。近日,韦布望远镜重新审视了距离地球6500光年的“创生之柱”,在近红外光和中红外光下拍摄的图像显示,新的恒星正在这个“恒星托儿所”内稠密的气体云和尘埃云中形成。韦布太空望远镜对“创世之柱”的精细捕捉,直接观察这些年轻恒星,可以帮助科学家们更好地了解恒星形成的过程——尘埃和气体如何形成紧密的“结”,然后坍缩成恒星。它还可以帮助人们追踪恒星在这样的区域形成后会发生什么,以及它们如何从柱状“茧”中“破茧而出”,从而改进现有的恒星形成模型。改变太空望远镜建造方式尽管韦布望远镜历经多年延期和数十亿美元超额投资,才最终进入预定轨道,但它为太空望远镜的建造开辟了一条新的道路。韦布望远镜的一个独特之处在于,它巨大的金色主镜由18块六边形镜片组成,其口径约6.5米(哈勃约2.4米)的主镜并非整块完整展开后发射上去的——为适应发射时使用的阿丽亚娜5型运载火箭,NASA把主镜的左右两翼进行了“折叠”,在升空之后再让其展开。设计、建造和发射韦布望远镜的努力不仅会带来革命性的发现,而且会激发下一代大型空间望远镜的设计灵感。
  • 国家重点项目“主动光学亚毫米波望远镜”验收
    2月28日,国家自然科学基金重点项目“大口径主动光学亚毫米波/毫米波望远镜方案及关键技术研究”项目技术验收会在南京天文光学技术研究所召开。会议邀请了国家自然科学基金委、南京大学、紫金山天文台、新疆天文台、国家天文台的领导和专家,南京天光所崔向群院士、所长朱永田、党委书记张丽萍和项目组相关人员参加了此次会议。  项目组长李国平研究员代表项目组报告了“大口径主动光学亚毫米波/毫米波望远镜方案及关键技术研究”项目的执行情况,以及在技术创新、专利和文献、人才培养、国际交流与合作等方面取得的成果。项目测试专家组组长紫金山天文台左营喜研究员报告了现场测试结果。专家组对项目预期研究的内容、实验结果和相关技术资料进行了认真审查,并现场考察了实验样机和面板检测装置。专家认为在“大口径主动光学亚毫米波/毫米波望远镜方案及关键技术研究”项目中所取得技术成果将为我国建造高精度大口径亚毫米波/毫米波望远镜提供重要的关键技术支持。  会上,朱永田所长代表天光所感谢与会专家对项目取得成果的肯定,以及国家自然科学基金委一直以来对研究所在天文新技术、关键技术研究等方面的大力支持。同时,朱所长也表示在已取得的成果基础上我们还需进一步工程化研究,为该项成果的实际应用做好准备。  大口径主动光学亚毫米波/毫米波望远镜方案及关键技术的研究是为我国能在未来有技术能力建造30米口径亚毫米波(观测波长可达0.2毫米)和100米口径毫米波望远镜(观测波长可达3毫米)做好技术准备。在研究过程中,研制出了一套适用于亚毫米波的实验样机,单块面板(650mmX650mm)面形优于5微米,并在国内首次实现了四块面板拼接,共相精度达到12微米 首次提出了可用于射电望远镜反射面检测的激光法线偏差测量方法 并在国内首次自主研制了分辨率达10纳米量级机电式微位移促动器。
  • 欧几里得空间望远镜传回首张宇宙图像
    近日,欧洲空间局(ESA)发布了欧几里得空间望远镜拍摄的第一张测试图像。图像中的恒星和星系闪闪发光,清晰可见,标志着这个新的空间望远镜正在开启绘制深空地图的艰巨任务。欧几里得空间望远镜于7月1日,搭乘美国太空探索技术公司“猎鹰9”火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空。在约一个月后到达最终轨道,这里到地球的距离大约是月球到地球距离的4倍。在欧几里得空间望远镜驶向目的地的过程中,地球上的研究人员就已经启动并校准其搭载的两台相机,并获得了首批图像。传回的图像显示,这两台相机都能按预期工作,在可见光和红外光下凝视宇宙。这些图像显示的天球面积约为满月面积的1/4,但在为期6年的任务中,欧几里得空间望远镜将观测约30万倍大的区域,覆盖整个天球面积的1/3。“目前测试图像只包含了几个星系,在完全校准后,欧几里得空间望远镜最终将观测100亿光年范围内的数十亿个星系,以创建迄今最大、最精确的宇宙3D地图。”ESA欧几里得项目管理者Giuseppe Racca说。仪器完全校准预计需要几个月的时间,之后欧几里得空间望远镜将开始绘制地图。最终目标是弄清物质在宇宙中的分布,测量它是如何聚集和移动的,这将使科学家获得对暗物质和暗能量本质前所未有的了解。
  • 揭秘我国首座空间望远镜
    我国“硬X射线调制望远镜”在轨运行示意图。将于2021年发射的美国“国际X射线天文台”卫星。去年6月发射的美国“核区分光望远镜阵列”高能天文卫星。  新闻背景  日前,中国科学院院长白春礼院士表示,该院已经启动硬X射线探测卫星、量子科学实验卫星、暗物质探测卫星、返回式科学试验卫星和夸父计划卫星的工程研制。其中,硬X射线探测卫星、量子科学实验卫星已进入初样研制阶段。  据悉,硬X射线探测卫星有可能成为我国第1颗天文卫星(即空间望远镜)于近年升空。  X射线天文卫星主要观测宇宙高能物理过程  众所周知,天文卫星相当于把天文观测台搬到太空中,所以可轻而易举地改变以往坐地观天的传统,摆脱大气层对天文观测的影响,在全频段范围内对宇宙空间进行详细的观测,对人类科学认识宇宙有革命性的推动。  宇宙中的万物每时每刻都在不断向空间辐射电磁波。由于各种天体的性质和特点不同,所以它们所辐射的电磁波也不同。天文卫星也叫空间望远镜,它是通过探测各种天体所辐射的不同波谱、不同强度的电磁波,对宇宙进行详细了解的。因此,目前天文卫星大多是按照所观测的宇宙中电磁波谱来分类,即分为红外天文卫星、紫外天文卫星、X射线天文卫星、γ射线天文卫星等。  这些天文卫星各有所长,谁也不能“一统天上”。这是因为宇宙中的天体由于温度不同而发出各种频段的电磁波,靠1颗天文卫星很难进行全频段观测。一般来说,温度越高,发出的电磁波波长越短。人类可以利用这一特性,通过观测天体发出的电磁波,来分析它们的类型和特征。在电磁波谱中,γ射线的波长最短,X射线次之,后面依次是紫外线、可见光、红外和射电波。  近些年,随着X射线天文卫星成果颇多,所以越来越受青睐。这种卫星也称空间高能天文卫星或空间高能望远镜,因为它们主要用于观测宇宙中的高温天体和宇宙中发生的高能物理过程。宇宙中很多极端天体物理过程,都会产生发射强烈X射线的高温气体,比如白矮星、中子星和黑洞吸积物质的过程,超新星爆发和γ射线暴的激波和喷流。高能带电粒子在磁场中的辐射以及低能光子的作用、中子星的表面和量子黑洞的蒸发也会产生丰富的X射线。  由于宇宙中许多天体都散发X射线,因此探测宇宙中的X射线对探索宇宙奥秘具有重要意义。但由于X射线极易被介质吸收,介质对于X射线的折射率近于1,所以在地面进行高能X射线的收集和聚焦是非常困难的事情。也就是说,因为有地球大气的阻隔,在地面上根本无法对宇宙X射线进行观测。即使在太空观测X射线,望远镜的设计也要非常讲究,不能选用折射系统,而且要使射线以掠射方式射入镜面。  我国首颗天文卫星将拥有最高灵敏度和最好空间分辨率  我国研制的首颗天文卫星——“硬X射线调制望远镜”将于近年发射。它是一颗工作于硬X射线能区(1~250千电子伏特)的空间高能天文卫星,用于完成深度巡天,可发现大量巨型黑洞、大批硬X射线天体和一系列天体高能辐射新现象,绘出高精度的硬X射线天图。该卫星具有比欧洲“国际γ射线天体物理实验台”、美国“雨燕”更强大的成像能力和独一无二的定向观测能力,能以最高灵敏度和分辨率发现大批被尘埃遮挡的超大质量黑洞和其他未知类型高能天体,并研究宇宙硬X射线背景的性质。  这颗天文卫星携带的低能(1~15千电子伏特)、中能(5~30千电子伏特)和高能(20~250千电子伏特)三个望远镜,都是准直型探测器,直接解调扫描数据可以实现高分辨和高灵敏度成像以及对弥散源的成像 而大面积准直探测器又能获得特定天体目标的高统计和高信噪比数据,使“硬X射线调制望远镜”既能实现大天区成像,又能通过宽波段时变和能谱观测研究天体高能过程。  如果及时发射,“硬X射线调制望远镜”将实现世界最高灵敏度和最好空间分辨率的硬X射线巡天,发现大批被尘埃遮挡的超大质量黑洞和未知类型天体,探测宇宙硬X射线背景辐射 将通过对黑洞和其他高能天体宽波段X射线时变和能谱的观测,研究致密天体极端物理条件下的动力学和辐射过程。  美欧日等X射线空间望远镜已取得一批重要观测成果  从1999年起,一些X射线空间望远镜开始陆续升空,大大开拓了天文学家的视野,使他们有可能了解宇宙中一些最神秘的天体。  1999年7月23日,美国“钱德拉”X射线空间望远镜升空。其主镜为4台套筒式掠射望远镜。该卫星在0.1~10千电子伏特之间有高的灵敏度,在宽的谱范围内具有高的谱分辨率,因此能研究极弱的X射线源。  1999年12月10日上天的欧洲“牛顿”X射线多镜面卫星主要用于研究1~120纳米的电磁波谱区域,覆盖了0.1~12千电子伏特的能量范围,在该卫星的10年有效寿命期内,有望收集到宇宙中30000颗星星的X射线光谱。  2005年7月10日,日本发射了“天体-E2”X射线天文观测卫星。该卫星覆盖的能量范围是0.4~700千电子伏特,可与美国的“钱德拉”和欧洲的“牛顿”共同观测一个天体,利用各自的特长收集资料,为国际天文研究做出贡献。  2012年6月13日入轨的美国“核区分光望远镜阵列”卫星,使用独特的技术对宇宙中最高能级的X射线进行观测,可观测来自天体的5~80千电子伏特之间的高能X射线,尤其是核光谱。其主要科学目标是深度探索质量超过太阳10亿倍的黑洞,并了解粒子在活动星系核中是如何被加速到光速的百分之几,以及研究超新星残骸以了解重元素如何在超新星中形成。其一个10米长的桅杆,在发射时呈折叠状态安放,入轨后大约7天内逐渐展开,以帮助探测装置准确聚焦。  此前发射的“钱德拉”X射线空间望远镜主要工作在低能X射线领域,而“核区分光望远镜阵列”主要工作在高能X射线领域,是第1颗专注于高能X射线的空间望远镜,其影像清晰度比观测同光谱区的其他任何望远镜都要高至少10倍,敏感度则提高至少100倍。这样的强强联合有助于回答有关宇宙的一些最基本问题。“核区分光望远镜阵列”卫星已取得一些成果,包括拍到银河系核心黑洞X射线爆发。  延伸阅读  2021年“国际X射线天文台”或将入轨  由于X射线空间望远镜一直持续不断地做出重大天文发现,所以世界一些国家还正研制新的空间高能天文望远镜,仅2013年就将发射3个。  计划2013年发射的俄罗斯的“光谱-X-γ”卫星,主要用于探测上千个星系团和星系群中的热星系际介质以及星系团之间的纤维状热气体,从而研究宇宙的结构演化。  印度的“天文卫星”(AstroSat)也拟于2013年入轨。它是印度首颗天文卫星,主要用于监测宇宙天体源的辐射强度变化 对X射线双星、活动星系核、超新星遗迹和恒星冕进行光谱观测 监视可能出现的瞬变源等。  2013年,日本将发射“天文-H”高能天文卫星,它第一次采用微量能器聚焦在0.3~12千电子伏特能区,预计该卫星将在空间高能天文领域做出大批重要的发现,对于理解宇宙的极端物理现象,尤其是强引力场和强磁场中的物理过程做出重要贡献。  2021年,用于取代“钱德拉”和“牛顿”的“国际X射线天文台”将入轨,它由美欧日联合研制,用于捕获宇宙边缘处黑洞周围发出的信号,并研究它们和宇宙原初星系的关系以及共同演化,了解宇宙的起源和组成,宇宙中各种元素的形成和如何通过恒星、宇宙爆发和粒子加速传播和扩散出去等。该卫星装有口径约3米和焦距12米的光学系统和6个焦平面探测器系统,所以具有前所未有的综合科学能力。其有效面积和能量分辨率将远远超越以前所有的空间高能天文卫星。  由此可见,X射线空间望远镜的发展方兴未艾,是空间天文学的最重要前沿领域之一。
  • 我国首台近红外望远镜成功运行
    2月28日,记者从中国极地研究中心获悉,我国首台近红外望远镜在南极昆仑站成功运行。中国第40次南极科学考察队利用该望远镜开展了近红外天文观测以及近地空间环境全时段监测实验。研究人员利用我国自主研制的近红外天文望远镜,成功测定了昆仑站全天空的近红外天光背景亮度等关键数据,为昆仑站开展全年天文和空间观测提供了坚实基础。经过近两个月的运行表明,该望远镜达到设计要求,满足极寒气温、无人值守等严酷环境指标。接下来,科研人员将远程遥控望远镜在无人值守的南极昆仑站开展宇宙和空间观测。在南极最高点建设天文观测阵列中国极地研究中心研究员姜鹏介绍,国际上公认的南极科学高点有4个:南极点、南极的磁点、南极的冰点、南极冰盖最高点。中国南极科考队从1996年开始先后组织开展了6次内陆科学考察,终于在2005年实现人类首次从地面登顶最高点冰穹A,并于2009年在冰穹A建立首个南极内陆考察站——昆仑站。“冰穹A地区,不仅大气稀薄洁净、没有光污染,而且每年有长达6个月的极夜,是地球上最佳的天文观测台址。”姜鹏说。“此次投入使用的近红外天文望远镜,可以承受零下80摄氏度的极寒气温,并且无惧‘地吹雪’对设备的干扰。”负责装备研发的中国科学院南京天文光学技术研究所望远镜新技术研究室副主任李正阳研究员说。为确保望远镜在环境恶劣的南极地区稳定运行,他们在南京建造了一个零下80摄氏度的实验室。“南极地区有时会突然刮起大风,扬起‘地吹雪’,造成设备卡死。”李正阳说,该望远镜应用了自主研发的耐低温光学镜筒、全密封直接驱动电机关键技术,显著提升了设备的极端环境适应能力。我国在南半球部署天文望远镜,有助于开展全面、持续的观测活动。近年来,依托昆仑站,中国科学院与中国极地研究中心合作研制了多台套天文观测设备,其中包括参与人类历史上首次探测到引力波光学对应体全球联测工作的南极巡天望远镜(AST3-2)等。春分过后,南极将进入极夜,无人值守的近红外望远镜将通过远程控制与南极巡天望远镜AST3-2协同开展时域天文学观测,填补昆仑站近红外观测空白。未来,太赫兹望远镜也将进驻昆仑站,进一步拓展南极天文观测波段。与“爱因斯坦探针”携手探秘宇宙“我们肉眼可见的光,只是天体辐射电磁波里很小的一段,红外望远镜是天文观测的重要手段之一。”姜鹏说,红外波段观测为科学家探究宇宙、星系、恒星的形成与演化,了解暗物质与暗能量,寻找地外生命迹象等发挥了重要作用。姜鹏介绍,地球大气也会产生红外辐射对观测天体产生影响,气温越低大气红外辐射越弱,因此南极地区的极寒天气能够较好地抑制天空红外背景噪声。李正阳介绍,长期以来,我国在红外天文望远镜领域相对薄弱,此次投入运行的近红外望远镜波长在1.1—1.4微米,是最接近可见光的波段。根据科研计划,无人值守期间,近红外天文望远镜将锁定几个特定区域进行持续观测,并及时跟踪观测宇宙中的爆发天体。今年1月9日,我国成功将爱因斯坦探针卫星送入太空。该卫星主要科学目标涉及黑洞、引力波等爱因斯坦相对论的重要预言,因此取名为“爱因斯坦探针”。姜鹏告诉记者,宇宙中的爆发现象是目前国际天文研究的前沿热点,爱因斯坦探针卫星的一个重要任务,就是通过在X射线波段探测宇宙中的爆发现象。“我们将发挥红外波段和南极区域优势,与爱因斯坦探针卫星合作观测宇宙中的爆发现象。”姜鹏说。
  • 哈勃太空望远镜安装新光谱仪
    据新华社华盛顿5月16日电(记者任海军)美国航天局16日发布消息说,“阿特兰蒂斯”号航天飞机上的两名宇航员当天进行了此次“维护之旅”的第三次太空行走,完成了此行难度最高的任务——为哈勃太空望远镜安装新光谱仪。  太空行走是由宇航员格伦斯菲尔德和福伊斯特尔完成的。尽管任务难度较高,但与此行前两次太空行走出现小波折不同,他们的工作进行得非常顺利,6个半小时即告结束。  两位宇航员为哈勃望远镜安装的“宇宙起源光谱仪”是迄今太空中灵敏度最高的光谱仪,装备了这一新“武器”的哈勃望远镜将可以向地面科学家提供宇宙中遥远天体的温度、密度及其运行速度的精确数据。
  • 墨子巡天望远镜正式启用
    记者从中国科学院获悉,中国科学技术大学—紫金山天文台大视场巡天望远镜(以下简称“墨子巡天望远镜”)17日正式启用,其首光获取的仙女座星系图片也于当日发布。这标志着经过一个月左右的设备运行测试,望远镜设备基本达到设计标准,已经可以开展天文观测研究。  墨子巡天望远镜是中国科学技术大学和中国科学院紫金山天文台于2018年3月1日联合启动研制的大视场光学成像望远镜。它建于青海省海西蒙古族藏族自治州冷湖天文观测基地,矗立在海拔4200米的赛什腾山C区,是冷湖天文观测基地第一个投入运行并开展天文观测研究的大型设备。  墨子巡天望远镜口径2.5米,采用国际先进的主焦光学系统设计和主镜主动光学矫正技术,可实现3度视场范围内均匀高像质和极低像场畸变成像,配备7.65亿像素大靶面主焦相机,具备大视场、高像质、宽波段等特点。  墨子巡天望远镜通光面积大、杂散光少,系统探测灵敏度高,具备强大的巡天能力,能够每三个晚上巡测整个北天球一次,为北半球光学时域巡天能力最强设备。它的建成,将显著提升我国时域天文研究能力,使我国时域天文观测能力达到国际先进水平。  同时发布的仙女座星系图片,就是墨子巡天望远镜实力的最佳证明。仙女座星系是距离银河系最近最大的旋涡星系,它的结构特点和金属丰度与银河系相近,是探索银河系及同类星系形成与演化的理想研究对象。由于仙女座星系在天空中跨度大,已有的天文望远镜观测仙女座星系费时费力,难以同时拍摄它的精准全貌及周围环境。  墨子巡天望远镜兼具大视场和高分辨成像能力,首光获取了仙女座星系和其外围区域多色图像,揭示了仙女座星系及其周围天体的明亮至暗弱星光分布特征,可以用于细致刻画星系内部及星系间相互作用的动力学过程。首光图像利用不同夜晚观测的150幅图像叠加而成,可以测定仙女座星系和其周围环境中天体的亮度变化,开展时域天文学研究。此外,结合FAST射电观测数据,首光科学图像数据能够进一步揭示星系中恒星形成和气体之间的演化。
  • 新疆首架米级光学天文望远镜通过验收
    3月8日,记者从中国科学院新疆天文台获悉,新疆天文台南山1米大视场天文望远镜项目通过验收,这是新疆首架米级光学天文望远镜。  据新疆天文台光学天文与技术应用研究室主任马路介绍,南山1米大视场天文望远镜依靠大口径,可实现天文观测更远、更清晰。原先新疆最大光学望远镜为80厘米,观测星等为16、17等左右,现在通过米级天文望远镜观测到星等可达20等。  据悉,该项目设备自2012年3月进行安装、调试,今年2月通过验收。
  • 世界口径最大折射式光学望远镜将落地拉萨
    3月12日从西藏自治区科技厅获悉,“高海拔地区科研及科普双重功能一米级光学天文望远镜建设”项目日前正式启动,这意味着世界上口径最大的折射式光学望远镜将落地拉萨。  中国科学院国家天文台研究员、西藏自治区科技厅副厅长王俊杰向记者介绍说,该一米级光学天文望远镜由中国科学家自主研发建造,含多项科研技术攻关和突破,建成后将充分发挥西藏地区高海拔、观测条件好的特点,具备变星、双星等天体的较差测光,近地小行星及空间目标监测等多项科研观测功能。  在服务于天文和空间科学观测任务之外,该项目也将服务于民众的科普需求。据王俊杰介绍,米级天文望远镜系统配套有太阳科普望远镜观测系统、在线直播系统、米级望远镜和太阳望远镜的远程演示教学及摄影系统等,届时可开展白天和夜晚的天文科普活动。  据了解,该一米级光学望远镜研制完成后将建在西藏天文馆上。西藏天文馆有望于今年内开工建设,建成后将成为世界上海拔最高的天文馆。
  • 韦布望远镜发布首张火星照片
    据英国《新科学家》杂志网站19日报道,詹姆斯韦布空间望远镜近日发布了其拍摄的首张火星红外图像,捕获了整颗行星的大气数据,这将帮助天文学家识别以前仪器无法识别的现象和气体,更好地了解火星的大气层。韦布发布的图像用两种不同的红外波长显示了火星东半球的图像。波长较短的部分是火星反射太阳光得到的结果,显示了可见光图像中常见的行星表面特征;波长较长的部分则显示了火星表面和大气散发的热量,以及大气中二氧化碳浓度的信息。美国国家航空航天局戈达德航天飞行中心的杰罗尼莫维拉努埃娃指出,韦布空间望远镜很难对像火星这样的近距离行星成像,因为它本身被设计用来探测非常遥远、微弱的天体。火星反射的太阳光使韦布太空望远镜的探测器过载,因此他们不得不采取短时间曝光,仅从探测器中采集部分光线的方式来采样。尽管韦布望远镜发布的第一张火星图像和光谱没有揭示有关火星的新信息,也没有识别出尘埃、地表岩石和大气特征(如水和二氧化碳),但它证明,韦布望远镜确实收集到了其他望远镜无法收集到的数据。研究人员表示,使用韦布望远镜的一个优点是,可以在短曝光时间内以高分辨率同时成像整个星球的表面,从而可以研究短时间内发生的事件,如沙尘暴、天气模式和季节变化等。此外,这张完整的图像也将使科学家更容易追踪所发现的任何微量气体的来源。这些微量气体(如甲烷或氯化氢),在火星大气中含量很少,但对于确定可能的生物或地质过程非常重要。以前测量火星周围微量气体的任务都使用轨道飞行器,只能拍摄出火星小区域的快照。
  • 发布光谱数据突破2000万 郭守敬望远镜刷新人类对宇宙认知
    3月31日,中国科学院国家天文台发布郭守敬望远镜(LAMOST) DR10(v1.0版本)数据集。该数据集包含2229万余条光谱数据,是目前国际上其他巡天望远镜发布光谱数之和的2.9倍。LAMOST成为世界上首个发布光谱数突破2000万的巡天项目。此次发布的DR10数据集是LAMOST于2011年10月至2022年6月观测获取的光谱数据,其中包含5923个低分辨率观测天区,1951个中分辨率观测天区。发布的2229万条光谱数据包括1181万条低分辨率光谱、1048万条中分辨率光谱,中低分辨率光谱均突破千万。此外,DR10发布数据中还包括一个约961万组的恒星光谱参数星表。LAMOST发布光谱数和恒星参数星表数量,连续十年稳居国际第一。2009年,验收专家们在项目验收时曾指出,LAMOST是中国科技领域自主创新的典范,它将使人类观测天体光谱的数目提高一个数量级,至千万量级,使中国在该领域处于国际领先地位。2019年,LAMOST成为全球首个发布光谱数据超千万的巡天项目。4年时间,让LAMOST获取的光谱数量再翻一倍。如今,LAMOST已经获取了两千万量级的光谱数据。截至目前,来自中国、美国、德国、比利时、丹麦等国家和地区的194所科研机构和大学的1385位用户正在利用LAMOST数据开展研究工作,已发表高质量论文1200余篇,引用1.3万余次。近两年的科研成果呈现出井喷式增长态势,利用LAMOST数据发表的论文年均超过200篇,其中国外天文学家发表的科学论文占40%以上,彰显了LAMOST数据的国际影响力。LAMOST助力全球天文学家在银河系结构与形成演化、恒星物理的探究、特殊天体和致密天体的搜寻等方面取得了一批重大突破性成果。今年初,LAMOST DR8光谱数据库已与美国斯隆数字巡天项目的CasJobs数据系统完成了融合,这是继法国斯特拉斯堡天文数据中心VizieR系统、欧洲空间局ESASky平台、德国虚拟天文台后,LAMOST光谱数据库又一次与国际顶级科学数据平台的合作,此举将显著拓展LAMOST数据使用的深度和广度,进一步提升LAMOST的国际地位和影响力。据悉,LAMOST第二期光谱巡天任务将于2023年6月结束,第三期光谱巡天计划将于2023年9月开启。
  • 郭守敬望远镜诞生背后的故事
    1992年,我国一位天文学家在《自然杂志》上发表了4篇文章探讨当时天文科学的发展,在这组文章的最后一节,他对我国天文设备建设提出了几则设想。3年后,他重读这4篇文章,在手稿中写道“……觉得好像是一个跳伞者,伞已经在空中张起,眼睛盯着目的地但却还没有落到实地。像一支音乐停在接近尾声的一个休止符上。”  这位天文学家,就是1980年当选中国科学院学部委员(院士),历任北京天文台研究员、台长、名誉台长,为天文事业整整奋斗了70年的王绶琯,而他在手稿中提到的,使这段“停在接近尾声的一个休止符上”的音乐成为一段完整乐章的办法,则是建造大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜——郭守敬望远镜(LAMOST)。  作为我国自主创新的、世界上口径最大的大视场兼大口径及光谱获取率最高的望远镜,LAMOST与王绶琯的渊源要追溯到20世纪80年代。当时我国正值现代天文学的第二次重建,“五台四校一厂”的学科基地已经立稳脚跟;天文实测条件正从“基本为零”转变为“最最起码的水平”;一批中青年天文人才这时已崭露头角。王绶琯惊喜地发现,这样的人与物的基础,虽然还很薄弱,但只需进一步巩固、完善,便能发起一次“前哨战”,在天文“主战场”上,开拓前沿,取得突破。  当时的天文学界存在一个困扰了研究者们多年的难题,即望远镜的大口径和大视场无法兼得。大视场是指望远镜可观测到的星空的面积足够大,这样就可以同时观测更多的星星。大口径是指望远镜镜面的直径大,这样就可以观测到足够暗的星体。  在此前使用的三种常规光学望远镜中,折射望远镜具有较宽的视野,但它的镜片不能做大;反射式望远镜可以把镜片做大,获得大口径,但是它能够观测的范围比较小,无法获得大视场;折反射望远镜能够获得大视场,但由于它的折射镜片太复杂,无法做大,因此不能同时获得大口径。  如何解决大口径与大视场“鱼与熊掌不可兼得”的问题?这一困惑摆在了国内外所有天文学家的面前。  20世纪80年代的一个夜晚,在从宁波驶向舟山的船上,王绶琯与当时都还是青年科学家的陈建生院士和苏定强院士一道,讨论我国下一步的天文设备建设。他们想到,想要在我国天文学方面做“有米之炊”,是不是要考虑“做个什么东西”,解决这个“鱼与熊掌不可兼得”的问题。  在这次被王绶琯称作“海舟夜话”的谈话结束后不久,他们便把目标定在配置多根光学纤维的“大天区面积大规模光谱”的开拓上。接着是LAMOST建设方案探讨,从陈建生主持的“150/220厘米中国施密特望远镜”的论证,到苏定强设计的“子午装置—焦面跟踪”的施密特型望远镜,再到最终LAMOST方案形成时苏定强“主动反射板”画龙点睛的一笔,LAMOST建设方案先后经过多次学术讨论,三易蓝图。  1993年4月,以王绶琯、苏定强为首的研究集体提出LAMOST项目,并建议将其作为中国天文重大观测设备列入“九五”期间国家重大科学工程计划。  1994年7月,两位青年科学家褚耀泉、崔向群在英国的一次国际会议上报告了LAMOST建设方案,引起了强烈反响。  从诞生于海舟中的一个想法到国际会议上使同行们兴奋的方案,王绶琯参与见证了LAMOST的成长史。1995年,他在论文中回忆道,“LAMOST方案的思考和建构,反复历经十年。参加的同志前后近二十人,参加者从不同专业、不同研究领域出发,切磋琢磨、求同存异,蜿蜿蜒蜒把力气汇聚到了共同点。正因为参加者的出发点不同,就有了集思广益。而参加者从不同出发点走向目标,不同思想、不同方法在同时前进中磕弹转并,就有了各自的蜿蜒曲折。”  1996年7月,国家科技领导小组决策启动国家重大科学工程计划,LAMOST列入首批启动项目;2001年8月,LAMOST项目批准开工建设,2008年8月全部项目建设任务完成;2008年10月16日在国家天文台兴隆观测基地举行LAMOST落成典礼,2009年6月LAMOST项目顺利通过国家验收。  近年来,一系列天文学领域的新研究发现不断刷新着人们对于宇宙的认知:在银河系中发现一颗恒星级黑洞;为银河系重新画像,发现银河系比原来认识的增大了一倍;改写银河系晕的面貌,精确称量出银河系的“体重”;发现一颗目前人类已知锂元素丰度最高的恒星;通过监测恒星“心电图”发现绝大多数富锂巨星的“真身”是红团簇星;发现类太阳恒星经过氦闪普遍可以产生锂元素的机制;获取了大样本恒星年龄信息,揭示银河系“成长史”……在这些发现的背后,都少不了LAMOST的参与,它已经成为天文学家们亲密无间的“合作伙伴”。  截至2022年9月,LAMOST已运行11年,共发布了约2000万条光谱数据。每天夜晚,LAMOST都在华北大地上仰望星空。而在浩瀚宇宙中,被命名为“王绶琯星”的小行星也正熠熠生辉。
  • 北京是卓科技发布是卓科技、大气气溶胶激光雷达、新品
    大气气溶胶微脉冲偏振激光雷达:采用波长为532nm线偏振激光,可用于连续监测大气气溶胶的垂直分布,分析气溶胶的组成结构和时空演变。检测距离最大可达30公里,空间分辨率可以达到7.5米,可监测工业烟尘的排放等城市上空环境污染物的扩散规律、监测灰霾和沙尘暴等天气过程,对大气环境监测和大气科学研究都有着重要的意义。产品优势:精度高、范围广、可以全天候持续工作、可以数据联网云计算处理。应用领域:气象站、环境监测、工厂排污监测等。激光器激光器类型Nd: YAG 激光器工作波长532nm ± 1nm脉冲重复频率2.5KHz – 5KHz偏振比100:1 单脉冲能量~20uJ脉冲宽度~10ns脉冲能量变化± 3 % RMS光束发散角 100urad出光口光束直径70mm寿命10000h光学接收参数接收望远镜卡塞格林-折返结构 口径162mm探测器单光子探测器(双通道)量子效率@532nm22% (CPM) 60% (SPAD) 数据采集系统多通道采集卡探测距离最大20KM盲区≤40m空间分辨力4.5m 6m 7.5m 15m 30m 60m 用户可选时间分辨率1s滤光片带宽300nm其他工作温度、湿度-20℃—60℃;0—100%尺寸0.6*0.23*0.23m3外壳材质铝合金数据传输和处理工控机,Win7/10工作方式连续或间断(用户可配时间)供电100/240V 或 锂电池(24V 30AH)制冷方式空气制冷、液体制冷设备功率30W(平均),峰值60W云台功率:80W;俯仰:-10—120°;水平:360°;精度0.05°;最大转速:30°/s;支持程序控制;接口:RS485 创新点:1、自带恒温控制系统,包括液冷强制循环降温和加热系统确保-30℃——50℃可靠工作;2、大功率激光器,有效探测距离可大20KM;3、一体结构,体积小,无需另配站房,安装维护操作简便;4、双通道信号监测,单光子和模拟同步采集,完美解决了近端饱和及远端大量程探测距离问题。
  • 哈勃望远镜与珀金埃尔默,不得不说的故事
    2018年是珀金埃尔默进入中国40周年,为了让广大用户更加了解我们,我们从公司档案中搜集整理,汇集成10个“你所不知道的珀金埃尔默”系列故事。接下来的日子会一一与您见面,故事后还有关于本篇故事的有奖答题,快来了解我们,赢取自己的小幸运吧~人类对星空的向往 在历史长河中,人类对于头顶上这片星空的探索从公元前开始就从未停止过。古希腊先人用自己丰富的想象力和浪漫情怀为夜晚的星空划分出一个个星座,寄寓着一个个动人的神话故事。而现代人类早已不满足于用想象力去定义这浩瀚的宇宙,人们渴望着用自己的眼睛更真实地感知我们生活的宇宙空间。经过十多年的筹备,克服了诸多困难之后,1990年,著名的哈勃望远镜发射升空。在此后的20余年中,哈勃为人类展示了众多从未见到过的宇宙奇观。直到今天,哈勃望远镜仍然是人类观测宇宙的主要途径。 珀金埃尔默为哈勃打造核心光学组件 作为一架天文望远镜,哈勃内部的镜子和光学系统是整个观测系统的心脏,因此在设计上有很严格的规范。因为空间望远镜观测涵盖了从紫外线到近红外线的范围,所以需要比普通的望远镜更高十倍的解析力,它的镜子在抛光后的准确性需要达到可见光波长的二十分之一,也就是大约30纳米。 作为红外技术的鼻祖,珀金埃尔默(PerkinElmer)于1937年发明了世界上第一台商用红外光谱仪,此后又发明了世界首台双光束红外光谱仪,并始终保持着行业内的技术领先地位。在此背景下,珀金埃尔默被选中承制哈勃望远镜的光学组件。1979年,珀金埃尔默公司承接了这一项人类历史上从未有过先例的困难任务。此后的3年中,珀金埃尔默设计并制造了哈勃望远镜的光学系统。它采用卡塞格林式反射系统,由两个双曲面反射镜组成,一个是口径2.4米的主镜、另一个是装在主镜前约4.5米处的副镜,口径0.3米。投射到主镜上的光线首先反射到副镜上,然后再由副镜射向主镜的中心孔,穿过中心孔到达主镜的焦面上形成高质量的图像。珀金埃尔默使用了在当时极端复杂的电脑控制抛光机研磨镜子,使用的是超低膨胀玻璃,为了将镜子的重量降至最低,采用蜂窝格子,只有表面和底面各一寸是厚实的玻璃。镜片在1981年底全部完成,并且镀上了75纳米厚的铝增强反射,和25纳米厚的镁氟保护层。在珀金埃尔默的镜片帮助下,哈勃望远镜看到了数十亿光年外的壮丽景色。玫瑰星云、蝴蝶星云这样美丽的“邻居”也透过哈勃,清晰地展现在人类面前。哈勃服役期数次延长,至今仍在为人类服务 从1990年开始,由于各方面原因,哈勃望远镜的服役时间屡次被延长。时至今日,俨然已经是一位发挥稳定的“退休返聘老干部”。由珀金埃尔默一手打造的光学系统在这20多年间一直作为人类在太空中的眼睛为人类探索着宇宙的神秘与瑰丽。作为一家最初由两位天文爱好者创办的公司,这样的机会和责任无疑是对珀金埃尔默最大的肯定与褒奖。(Richard S.Perkin与Charles W.Elmer)随着后续望远镜计划的推迟,在未来的较长时间内,珀金埃尔默的光学系统将在太空中继续为人类对于宇宙的探索提供最重要的真实影像资料。 感谢阅读完成“你所不知道的珀金埃尔默”系列第一个小故事, 为检验你是否认真阅读,赶快来参加有奖答题吧,题目都来自这篇文章,只要答对三道问题,即可参加抽奖,100%中奖哦~~~ 扫描下方二维码立即参加答题:
  • 韦伯望远镜首次发现系外岩石行星
    美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室Kevin Stevenson和Jacob Lustig-Yaeger领导的研究团队,利用美国宇航局(NASA)的詹姆斯韦伯太空望远镜首次发现了一颗围绕另一颗恒星运行的系外行星。这颗行星正式编号为LHS 475 b,位于距离地球41光年的八角星座,其大小几乎和我们的地球完全一样,是地球直径的99%。该团队先使用NASA的凌星系外行星巡天卫星(TESS)确定目标后,用韦伯太空望远镜对目标进行了确认。韦伯的近红外光谱仪仅用两次凌日观测就清晰地捕捉到了这颗行星。Lustig-Yaeger说:“毫无疑问,这个类地行星就在那里。韦伯的原始数据证实了这一点。” Stevenson补充道:“它是一颗小型岩石行星。”“这些地球大小的岩石行星的观测结果,为未来用韦伯望远镜研究岩石行星大气带来了许多可能性,让我们越来越接近对太阳系外类地世界的新认识。”NASA总部天体物理部主任Mark Clampin表示。在所有正在运行的望远镜中,只有韦伯能够描述地球大小的系外行星的大气特征。该团队试图通过分析行星的透射光谱来评估行星大气层中的物质。虽然数据显示这是一颗地球大小的类地行星,但他们还不知道它是否有大气层。约翰霍普金斯大学应用物理实验室的Erin May说:“天文台的数据很漂亮,韦伯望远镜非常灵敏,可以很容易地探测到一系列分子,但我们还不能对这颗行星的大气层做出任何明确的结论。”虽然目前团队还无法断定什么是存在的,但他们可以肯定地说什么是不存在的。Lustig-Yaeger解释道:“我们可以排除一些陆地类型的大气层,它不可能有一个类似于土卫六那样厚厚的、以甲烷为主的大气层。”研究团队还表示,虽然这颗行星没有大气层的几率很大,但仍不能排除有一些其他的大气成分,如纯二氧化碳大气层。但Lustig-Yaeger指出,100%二氧化碳大气层的密度要大得多,以至于很难探测到。研究团队需要更精确的观测来确定是纯二氧化碳大气还是完全没有大气,他们计划在今年夏天的观测中获得更多的光谱数据。韦伯望远镜的数据还显示,这颗行星的温度比地球高几百度。因此,如果探测到云层,研究人员可能会得出结论:这颗星球更像金星。因为金星有二氧化碳大气层,并且永远笼罩在厚厚的云层中。Lustig-Yaeger说:“目前我们处于研究小型系外岩石行星的前沿,但是我们也不过刚刚开始了解它们的大气层可能是什么样子。”
  • 世界首台!AIMS望远镜突破太阳磁场测量难题
    记者从青海冷湖天文观测基地获悉,世界首台“用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统”(简称AIMS望远镜)已实现核心科学目标——将矢量磁场测量精度提高一个量级,实现了太阳磁场从“间接测量”到“直接测量”的跨越。AIMS望远镜是国家自然科学基金委员会支持的重大仪器专项(部委推荐)项目,落户于平均海拔约4000米的青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖市冷湖镇赛什腾山D平台。据了解,经过5个多月的前期调试观测,目前望远镜技术指标已满足任务书要求,进入验收准备阶段。中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地总工程师王东光介绍,科学数据分析表明,AIMS望远镜首次以优于10高斯量级的精度开展太阳矢量磁场精确测量。“这意味着AIMS望远镜利用超窄带傅立叶光谱仪,在中红外波段实现了直接测量塞曼裂距得到太阳磁场强度的预期目标,突破了太阳磁场测量百年历史中的瓶颈问题,实现了太阳磁场从‘间接测量’到‘直接测量’的跨越。”王东光说,“塞曼裂距与波长的平方成正比,在AIMS望远镜之前,太阳磁场多在可见光或近红外波段观测,由于裂距很小,观测仪器很难分辨。AIMS望远镜的工作波长为12.3微米,在同等磁场强度下,塞曼裂距增加几百倍,使得‘直接测量’成为可能。”  这是2023年4月8日拍摄的AIMS主体结构。新华社记者顾玲 摄AIMS望远镜是国际上第一台专用于中红外太阳磁场观测的设备,将揭开太阳在中红外波段的神秘面纱。“通过消除杂散光的光学设计和真空制冷等技术,我们解决了该波段红外太阳观测面临的环境背景噪声高、探测器性能下降等难题。”中科院国家天文台高级工程师冯志伟介绍,红外成像终端由红外光学、焦平面阵列探测器和真空制冷三个系统组成,包括探测器芯片在内的所有部件均为国产。该终端系统主要用于8至10微米波段太阳单色成像观测,从而研究太阳剧烈爆发过程中的物质和能量转移机制。此外,AIMS望远镜也实现了中红外太阳磁场测量相关技术和方法的突破,在国内首次实现中红外太阳望远镜系统级偏振性能补偿与定标,“望远系统在中国天文观测中首次采用离轴光学系统设计,焦面科学仪器除8至10微米的红外单色像外,还配备了国际领先的高光谱分辨率红外成像光谱仪和偏振测量系统。”王东光介绍,AIMS望远镜的研制,除了在太阳磁场精确测量方面起到引领作用外,也可在中红外这一目前所知不多的波段上寻找新的科学机遇。  AIMS望远镜科研团队成员正在观看电脑屏幕显示出分裂的光谱。(受访者供图)据介绍,AIMS望远镜旨在通过提供更精确的太阳磁场和中红外成像、光谱观测数据,研究太阳磁场活动中磁能的产生、积累、触发和能量释放机制,研究耀斑等剧烈爆发过程中物质和能量的转移过程,有望取得突破性的太阳物理研究成果。
  • 定制光纤品牌“飞博盖德”为双子南座望远镜设计顶级光纤阵列
    飞博盖德为双子南座天文望远镜制造光纤阵列。2016年2月18日,美国新泽西州的斯特灵市传来消息,英国豪迈的定制光纤品牌“飞博盖德”(www.fiberguide.com.cn)已经在新双子南座天文望远镜(GHOST)中制造光纤阵列。澳洲天文台(AAO)是该项目的建造商和领导机构。飞博盖德的光纤阵列采用了最先进的制造技术,此次项目中的光纤阵列采用的就是这项技术。由飞博盖德生产的高质量、高性能的光纤阵列成为该项目成功的关键。届时,双子南座天文望远镜将配备双目标大面积全波长光谱望远镜,其覆盖范围介于363~950 nm,分辨率介于50000~75000。新的双子南座天文望远镜由澳洲天文台建造。每根飞博盖德的光纤均携带一部分来自星体的光束,从而尽量减少了因大气模糊造成的损失。通过采用飞博盖德专有的制造技术,以及其在天文学、安全和数据通信类型光纤阵列的丰富经验,可以减少传统光纤的指向误差和插入损耗等问题。新的天文观测仪器可使观察者更高效地观测夜空。双子南座天文望远镜的项目负责人安德鲁?舍伊尼斯说:“双子南座望远镜是世界上最大也是最成功的世界级双子望远镜仪器,而飞博盖德的光纤一直是澳洲天文台在望远镜科技发展中不可或缺的组成部分。一旦该项目交付,双子南座望远镜将为我们提供更多了解宇宙的机会,例如发现与研究太阳系外行星”。双子南座天文望远镜能够为了解双子南座天空提供无与伦比的便利,并进一步加强认识宇宙的机会。欲详细了解飞博盖德的应用于天文的产品,或光纤阵列和光纤束建设的专门知识,请访问飞博盖德的中文官方网站。关于飞博盖德和英国豪迈:美国飞博盖德工业有限公司(Fiberguide)生产多种工业标准的和按需定制的高传输光纤和超精密光阵列。公司经过美国食品和药品管理局登记注册,被确定为合同制造商和定制设备制造商。飞博盖德的光纤工厂位于美国新泽西州的斯特林(Stirling),同时在爱达荷州的卡德维尔(Caldwell)也有制造/装配厂。飞博盖德是英国豪迈(Halma)的子公司,隶属于豪迈的环境与分析事业部。1894年创立的英国豪迈如今是全球安全、医疗、环保产业的投资集团,伦敦证券交易所的上市公司,富时指数的成分股。集团在全球有5000多名员工,近50家子公司,在中国的上海、北京、广州、成都和沈阳设有代表处,并在多地建立了工厂。欲了解更多公司信息,请关注英国豪迈官方微博(www.weibo.com/halma)和官方微信(HALMACHINA)。业务合作联系人:谈理(Teddy Tan)飞博盖德大中华区销售经理电话:021 - 60167698邮箱:ttan@fiberguide.com媒体联络联系人:陆瑶 (Lucas Lu)英国豪迈中国区公关经理电话:021 - 60167667电邮:lucas.lu@halma.cn
  • 雷尼绍RESOLUTE™光栅升级科研级天文望远镜的位置反馈性能
    背景Wise天文台是由以色列特拉维夫大学 (Tel Aviv University) 拥有并运营的天文研究机构。四十多年以来,该天文台始终致力于支持天文学领域的前沿研究。它位于以色列的内盖夫 (Negev) 沙漠中,距离最近的城镇也有五公里;这种独特的地理位置意味着,这里的夜空全年大多数时间晴朗无云,并且远离光污染的影响。凭借这些优势,该天文台的一米口径天文望远镜可以拍摄出高质量的天文照片,为全世界各大天文学和天体物理学研究机构提供理想的研究素材。特拉维夫大学的天文望远镜是全自动操作的,并且配有超高分辨率的光谱仪,用于发现已知恒星周围的新行星。该望远镜安装于1971年,自安装之后,它的结构基本保持不变。但是其中的一些内部组件, 例如电机和轴承,尤其是位置反馈光栅,已经逐渐接近设计使用寿命,而且研究人员也开始注意到一些性能问题。望远镜的运动轴上装有光栅,用于测量望远镜的移动位置。天文台的研究团队发现,原来的光栅有时会提供错误的信息,导致软件毫无预警地停止运行。因此,现场工程师最终决定更换光栅,并且开始联系光栅供应商报价。该研究团队咨询了其他天文台的同行,并且对供应商进行了在线审核,最终选择与一家以色列的运动技术供应商Soulutions合作,这家公司同时还是雷尼绍光栅产品的授权经销商。 挑战“由于天体沿着轨道不停运行,研究人员只有很小的机会窗口能拍摄特定星座的高质量照片,所以我们必须快速完成升级工作,从而将停机时间降至最短,”Soulutions公司的雷尼绍光栅业务经理Benny Naim解释道。Naim先生继续说道:“我们详细了解了天文望远镜的运动方式,包括它的精度和速度要求,以确定新光栅的最佳安装位置。综合考虑以上因素,我们认为必须进行定制设计。”“在为研究团队提供解决方案建议时,我们还考虑了天文台的地理位置,”Naim先生补充道。“在沙漠中,气温日变化剧烈,白天仿佛盛夏,到了夜晚温度却降到零度以下。温度变化会导致热胀冷缩,进而对 金属物体产生不利影响。因此,在设计用于将新光栅安装到望远镜上的定制安装支架时,我们必须考虑热膨胀效应,以确保气候状况不会影响望远镜的精度。” 解决方案Soulutions团队建议在望远镜上安装两个雷尼绍RESOLUTE™ 绝对式光栅。RESOLUTE系列能够使 直线光栅系统在高达100 m/s的速度下实现1 nm分辨率,使圆光栅系统在高达36,000转/分的速度下实现32位分辨率,这是世界上首款做到这一点的绝对式光栅。而且,RESOLUTE直线光栅系统的超低电子细分误差 (SDE) 和抖动使其从同类光栅中脱颖而出。该团队还搭配了RTLA30-S直线栅尺。这是一款轻薄小巧的不锈钢钢带栅尺,其安装选项考虑到了基体热膨胀的影响,又兼具钢带栅尺的便利性。雷尼绍光栅技术提供了无与伦比的坚固性、优异的运动控制性能、宽松的安装公差、更高的位置稳定性,以及低至±40 nm的电子细分误差,能够实现平稳的速度 控制。“在首次造访天文台进行现场调查之后,我们决定不从望远镜上拆下原来的光栅,因为这样需要拆解整个望远镜,从而增加研究团队的停工时间,”Naim先生说道。“相反,我们建议先断开旧光栅的连接,然后使用定制加工的机械支架安装新光栅,这样就能快速而高效地完成整个升级工作。”Soulutions团队在天文台进行了两次现场访问,并且在望远镜的每个运动轴上都安装了RESOLUTE直线光栅。横滚轴控制望远镜的方向,用于观测不同的天区;而俯仰轴控制物镜和摄像机的左右运动。“将光栅连接至望远镜的控制器之前,我们先使用雷尼绍的高级诊断工具 (ADTa-100) 测试了光栅的安装效果,”Naim先生说道。“我们使用软件验证了两个光栅均可提供良好反馈,并且检查了整个轴行程上的信号强度,从而确保了光栅能够实现优异的运动控制性能。在确定安装成功后,我们才将光栅系统与控制器相连。”ADTa-100可从RESOLUTE绝对式光栅中获取全面的实时数据,并将这些信息显示在ADT View软件的 用户友好型界面上。它不仅可以在复杂安装条件下报告光栅的性能,亦可辅助系统查错,从而避免机器发生长时间停机。结果“雷尼绍的先进技术与Soulutions经验丰富的本地专家团队强强联手,帮助我们快速找到了最适合的解决方案,”Wise天文台的Arie Blumenzweig表示。“望远镜的位置反馈子系统的精度、分辨率和可靠性均显著提升,性能焕然一新。现在,我们正在研究如何进一步改进观测方式,以充分利用新光栅系统的诸多功能。”Naim先生继续说道:“对于我们团队而言,这个项目既特别又充满挑战,但同时也收获颇丰。在运行了一个月之后,Wise天文台的研究人员向我们反馈说,新光栅系统的位置测量性能优异,并且希望我们继续升级天文台的其他望远镜。看到雷尼绍技术在天文学研究领域施展身手,我们感到非常激动。” Wise天文台简介Wise天文台是专业的天文研究机构,由特拉维夫大学拥有并运营。它位于内盖夫沙漠的米茨佩拉蒙镇 (Mitzpe Ramon) 附近,在特拉维夫以南约200 km的位置。这里部署有一架一米口径的Ritchey-Chrétien天文望远镜,多台小型自动天文望远镜,以及多种用于地质与大气科学研究的专业仪器。
  • 最大射电望远镜落成 中国科学家参与研制
    智利北部阿塔卡玛沙漠,阿塔卡玛射电望远镜在星辉斑斓中屹立     近日,世界上迄今为止规模最大的地面射电望远镜阵列项目――阿塔卡玛射电天文望远镜全部落成并投入使用,揭开遮蔽我们视野的宇宙大幕。它可以帮助天文学家捕捉到宇宙中更加寒冷的天体(分子气体、星尘、大爆炸辐射等)并提供正在形成当中的星系、恒星或者行星的图像。建成后的66个抛物面天线作为1架巨大的射电望远镜工作,拥有0.01角秒的分辨率,相当于能看清500多公里外的一分硬币,其视力超过“哈勃”太空望远镜10倍。  66个抛物面天线组成  它的建设工程始于2002年,是由东亚、欧洲和北美一些国家参与的国际项目。天线阵的建设地是智利北部海拔5000米的阿塔卡玛沙漠,整个天线阵有总计66个抛物面天线。望远镜将主要用于获得有关星系和行星演变的数据,寻找新天体以及探寻宇宙中是否存在能进化成生命的物质。  就在去年,这一设备的观测结果确认在一颗褐矮星,即所谓“失败的恒星”周围存在一个原行星尘埃盘。同时还对围绕北落师门(南鱼座α)运行的行星进行了观测,并确认这些行星比原先认为的更小。  66台望远镜全部建成之后,天文学家们预计将会有更多更大的发现。这台设备在毫米波段工作,这是一种波长比无线电波更短但是比可见光更长的电磁波。在这一波段科学家们将可以窥见围绕年轻恒星的低温尘埃带,并观察原始行星的形成。  可观测地球大小行星  美国国家科学基金会天文学分部主管詹姆斯・ 列维斯塔德在本月5日的一次新闻发布会上表示,利用这一设备,天文学家们将可以探测到地球大小的行星。他表示:“阿塔卡玛望远镜已经观测到在恒星周围存在尘埃环,这些尘埃环非常窄,模型显示这些狭窄的尘埃环间隙中存在行星体。”他说:“尽管你看不到这些行星本身,但是你可以看到这些行星造成的影响。而这也将是阿塔卡玛望远镜设备进行系外行星观测的主要方式。”  自从1995年发现第一颗系外行星以来,科学家们已经找到了数千颗可能是系外行星的疑似目标。仅仅是美国宇航局一家,其发射的专用于搜寻系外行星的开普勒空间望远镜迄今已经发现2740颗这类疑似目标。在搜寻活动的早期,科学家们最先发现的是那些木星大小的系外行星体,而随着技术的进步以及观测时间的积累,科学家们逐渐开始发现地球大小的系外行星。  而在这其中所缺失的环节便是行星形成的早期阶段。现有科学理论认为太阳系是在早期的原始太阳星云中形成的。随着这些尘埃颗粒之间的相互碰撞,积聚,成长,原始的行星开始形成。然而年轻的恒星系统周围往往“云遮雾绕”,在光学或可见光波段难以窥见其全貌。而这便是阿塔卡玛望远镜设备的施展其能力的舞台。  这一设备在归属上由欧洲南方天文台管理。欧南台阿塔卡玛望远镜项目主管沃尔夫冈・ 怀尔德表示:“我们将会目睹闻所未闻的宇宙场景。”他表示,阿塔卡玛望远镜将目睹低温气体逐渐形成原行星,并了解行星从恒星周围的尘埃盘中逐渐形成的过程。  中国科学家参与超导探测器研制  ――――专访中科院紫金山天文台研究员单文磊  问:阿塔卡玛望远镜阵列落成有何意义?和哈勃望远镜相比,有何优势?  答:在宇宙学研究中,观测设备与其说叫“望远镜”,不如说是“望古镜”。距离我们越遥远的天体发射的光需要更漫长的时间才能被我们接收到。因此看得越远,意味着越能够穿越时空,看到宇宙早期的模样。阿塔卡玛望远镜不但在分辨能力上高于哈勃望远镜,而且能够看到哈勃望远镜看不到的早期宇宙的图景。这是因为宇宙膨胀造成早期宇宙中的光线波长变长(科学上叫红移)而落入望远镜的观测频段。  正因为如此,阿塔卡玛望远镜是研究一百亿年以前宇宙从黑暗时期破壳而出的第一代恒星和星系的最好观测设备。对于距离我们较近的天体,阿塔卡玛望远镜凭借其高分辨率,能够揭示正在形成的幼年恒星的模样,而且能够发现那些幼年恒星周围正在形成的行星。这些行星中的一些将必然孕育地外生命和文明。除此之外,阿塔卡玛望远镜还有一个重要特点,它能够通过高精度光谱分析出被观测天体组成的化学成分,探知宇宙这个化学实验室的运行和演化规律。  问:阿塔卡玛望远镜的分辨率达到0.01角秒,相当于什么概念?  答:望远镜的分辨本领取决于被探测光的波长和天线口径的比例。波长越短,口径越大,望远镜的分辨本领越高。如果将人的眼睛当作望远镜的话,阿塔卡玛望远镜所观测的光的波长要比人眼看到的光的波长要长,大约是300微米(人的头发直径约是50微米)至3毫米,要达到人眼的分辨率,需要2米至20米的口径。  然而阿塔卡玛望远镜最大等效口径达到了18公里,分辨率比人眼高1千万倍,达到了0.01角秒。这个分辨率足够在北京看到南京的一辆普通小轿车,超过了哈勃望远镜的0.02角秒的分辨率。技术上建造这样大的高精度单天线望远镜是不可能的。目前最大的单天线射电望远镜是美国的阿雷西博望远镜,口径305米。我国正在贵州建造一个更大的单天线望远镜口径为500米。  问:为什么建在高海拔的智利沙漠高原?  答:望远镜建造在海拔5000米的智利阿塔卡玛高原上。这个地方海拔高,水汽少,附近南美洲西岸的低温洋流更使得这里异常干燥。  在这里建造是因为水汽对望远镜有显著的影响,对毫米波、亚毫米波有强烈的吸收。存在较多水汽时,好像隔着毛玻璃看星空,观测效果会大打折扣。因此这个波段的望远镜都建造在水汽少,海拔高的地方。我国的大口径毫米波望远镜是紫金山天文台的德令哈13.7米口径望远镜,就坐落在青海省德令哈市附近海拔3000米的地点。  问:中国科学家在阿塔卡玛望远镜项目中有贡献吗?  答:阿塔卡玛望远镜是灵敏度最高的观测设备,能够探知宇宙深处原子的扰动。这得益于每一面天线后面的高灵敏度超导探测器。这些探测器被冷却到接近绝对零度(零下270摄氏度),在这样的低温下,组成探测器的原子几乎凝结不动,热噪声被消除,来自天体的微弱信号才能够被感知。  超导探测器类似人视网膜上的灵敏的感光细胞,是阿塔卡玛望远镜的核心器件之一,而这种超导探测器技术恰好是中国科学院紫金山天文台的特长。阿塔卡玛望远镜是国际大科学工程,由欧洲、北美和亚洲共同出资建造。中国虽然没有正式加入该项目,但中国科学院紫金山天文台于2004年与日本国立天文台签署关于阿塔卡玛望远镜共同研究的备忘录,并以单文磊研究员、史生才研究员为主参与阿塔卡玛两个波段的超高灵敏度接收机的研制工作。中国科研人员在这两个波段超导探测器的研制工作中起到了关键作用,所设计的探测器被阿塔卡玛望远镜所应用。在66面阿塔卡玛望远镜的每一个中都包含中国科学家的贡献。
  • 全球最强射电望远镜在澳建成启用
    将成21世纪最大科学计划一部分,拓展对宇宙自然法则认知  新的澳大利亚平方公里阵列探路者具有36架天线,每架天线直径为12米。图片来源:CSIRO Australia/Terrace Photographers  澳大利亚于10月5日宣布建造完成了它所承诺的全世界功能最强大的射电巡天望远镜。澳大利亚联邦科学与工业研究组织的天体物理学家Brian Boyle表示,这架名为“澳大利亚平方公里阵列探路者”(ASKAP)的望远镜将为天文学家了解黑洞、形成恒星的气体云,以及最奇异的天体提供前所未有的信息,“从而向外扩展我们对于宇宙自然法则的认知边界”。  ASKAP建造于西澳大利亚州的默奇森射电天文学天文台,它由36架天线构成,每架天线直径为12米。Boyle指出,利用其宽广的视野以及高速的数据采集能力,这一阵列能够用两张图像以及5分钟的观测时间捕获星系的视图,而之前则需要400张图像以及两年的观测时间来组装这些观测结果。他说,用ASKAP进行观测可以将效率提高“许多量级”。并且其研究成果还可以供全球科学家使用——来自全世界150家研究机构的350位科学家将参与该阵列首个5年计划的观测项目。其日程包括对距离地球20亿光年以内的星系进行一次普查、研究宇宙磁场、寻找黑洞,以及观测脉冲星和类星体。  从2016年开始,作为全世界最大以及最灵敏的射电望远镜——平方公里阵列(SKA)——的一部分,ASKAP还将竖立起另外60架天线。SKA将由两大阵列构成——设在南部非洲的阵列将采集高频信号,而澳大利亚/新西兰阵列则负责低频信号。澳大利亚科学部长Chris Evans表示:“ASKAP是一个非常重要的科学项目,而且当它作为SKA的一部分时将变得更为重要,后者将成为21世纪最重大的科学计划之一。”  这些天线、用来处理数据的一部超级计算机,以及连接用光纤和其他基础设施的开销总共为4亿美元。Boyle表示,科学观测将在今年年底开始,而第一批研究成果则很可能在12个月内产生。  SKA的目标是建造一个采集区域达1平方公里的射电望远镜。它将由在数千公里的范围内散布的数千架碟形天线和其他天线构成。之前南非和澳大利亚/新西兰已经建造了所谓的前身阵列,以证明它们的能力,而如今这些阵列将被整合到两个SKA阵列中去。  南非的MeerKAT阵列最终将由64个碟形天线构成。预定于2016年开始的SKAⅠ期将另外增添190架天线,从而形成一个254强阵列,聚焦高灵敏度深度探测。而澳大利亚研究团队已经先驱性地在他们的天线中使用了一种新的探测器——相控馈给信号,后者特别适合进行高速观测,从而也将成为澳大利亚天线的焦点。  背景链接:  SKA是世界最大的射电望远镜项目,这个在20世纪90年代提出的项目得名于其巨大的信号采集面。这并非意味着它具有1公里的天线口径,而是采用上千台较小的天线组成阵列。SKA建成后,其灵敏度将比世界上现有的设备高出50倍,分辨率高出100倍,将会给射电天文学的研究带来革命性变化。  SKA的选址至少要满足两个要求:一是远离无线电波干扰,二是足够开阔平坦。在城市里,受晚上灯光的影响,人们很难观测星星。同样道理,射电望远镜会受到无线电波干扰。因此必须尽可能远离无线电波,将其安装在人烟稀少的地方。当然,还需要足够平坦、空旷的场地来安装。
  • 我国天文学家建立星系批量高精度测距方法
    6月20日,国际学术期刊《自然天文》在线发表了中国科学院国家天文台副研究员陈孝钿领衔完成的一项重要成果。研究团队发现双周期的天琴座RR型变星是最好的标准烛光,利用它的两个周期来测量星系距离不再需要元素丰度的信息,这使得星系批量高精度测距得以实现。  一百年前,美国天文学家爱德文哈勃测量了第一个河外星系仙女座大星云的距离,从而确定了河外星系的存在,开创了星系天文学的研究。随着技术的发展,天文学家已经能测量数百亿光年之外的遥远星系的距离,这让人们认识到,银河系只是浩瀚宇宙中的一粒星尘。当前,天文学家关注的是如何更准地获得一颗恒星、一个星系、甚至整个宇宙的距离。  科研人员介绍,测量星星的距离通常需要使用“量天尺”,即标准烛光。标准烛光就像一盏已知功率的灯,其内在亮度一致,离它越远,就会感觉它越暗。人们观测到标准烛光的亮度随距离的平方降低。恒星中有两种常用的标准烛光:年轻(千万年)的造父变星和年老(百亿年)的天琴座RR型变星。它们的内在亮度分别是太阳的上万倍和一百倍。  那么,人们是如何知道这两类恒星的内在亮度呢?这类恒星的亮度随时间周期性变化,并且周期与内在亮度之间存在着线性的周光关系。利用周光关系,就可以得到这两类恒星的内在亮度,然后通过内在亮度与观测亮度的比较计算出距离。  使用这种方法可以得到一个误差为5%-10%的天体距离,如果想得到更准的距离,则需要判断标准烛光是否足够标准。天文学家发现,恒星的内在亮度会受元素丰度的影响,也就是说,拥有不同重元素的恒星具有不同的内在亮度。  因此,当天文学家想继续减小天体距离的误差时,就需要测量这些标准烛光的元素丰度。元素丰度的测量成本较高,需要依靠光谱测进行量。我国的郭守敬望远镜已经获得了数千万条光谱,是世界上最大的光谱库之一。然而,有光谱测量的天体仍然只是冰山一角。目前只有不到5个河外天体的距离误差小于2%。  陈孝钿研究团队利用我国郭守敬望远镜等数据,首次发现了双周期天琴座RR型变星的多个周期与金属丰度之间的线性关系,进而建立了双周期天琴座RR型变星的周光关系。基于该周光关系,星系的距离误差可以优化到1%-2%。  我国空间站巡天望远镜将在未来两年内升空,它将能发现近百个近邻星系中的双周期天琴座RR型变星。利用该成果的方法,高距离精度的星系样本将扩大20倍。届时,科学家有望看到一张精细的本星系群的三维直观图象,并能得到一个误差在1%的哈勃常数。
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