康普顿望远镜虽然“年事渐高”,但观测设备仍然运转正常。2000年3月,美国天文学家利用康普顿太空望远镜发现太空中存在一群奇特而强大的伽马射线源,此事被列入2000年世界科技大事记。然而,1999年12月,3个导航陀螺仪失灵,使康普顿不得不回家。因为如果再有一个陀螺仪出故障,地面将无法控制它。据分析,如果不做任何处理,康普顿最终将自行坠回地面。因为它的运行轨道穿过了一些人口稠密地区,如墨西哥的墨西哥城、美国的迈阿密和泰国的曼谷,其坠毁时造成伤亡的可能性高达千分之一。而利用康普顿现存的导航和控制设备,出现伤亡的机会只有2900万分之一。
康普顿伽玛射线望远镜
康普顿伽玛射线望远镜在轨期间分两次进行巡天。它曾探测到太阳耀斑余辉、高能量宇宙伽马射线爆丛、银河系中央高达2940光年的反物质“喷泉”、可能由小型黑洞组成的一群奇特而强大的伽马射线源……
康普顿A.H
康普顿伽玛射线天文台的设计寿命为5年,但一直工作了9年时间。1999年12月6日,卫星上用于姿态控制的一个陀螺仪因球状轴故障而失灵。卫星上安装有三个陀螺仪,必须有两个同时工作卫星才能正常运作。如果再有一个陀螺仪损坏,将导致卫星失控,最终可能坠毁在人口稠密地区。在失去备份的陀螺仪之后,部分天文学家认为它还有可能做出重要的科学观测,仍极力主张延长其寿命,但出于安全考虑,美国宇航局还是决定放弃这颗卫星。
2000年5月26日,在传回最后一次太阳观测资料后,美国宇航局指引卫星开始一连串点火,并最终在6月4日引导它坠入地球大气层,在太平洋上空烧毁,碎片掉在夏威夷西南约3200-4000公里的预定海域。
康普顿全景图
康普顿是人类当之无愧的“宇宙侦察英雄”。它被投入使用后,人类改变了对宇宙的整体认识。天文学家先前曾认为伽马射线爆发只能在银河系中才能探测到,而康普顿升空数月后,科学家证明伽马射线源可能位于宇宙的四面八方。
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康普顿
康普顿(Arthur Holly Compton)教授是美国著名的物理学家、“康普顿效应”的发现者。1892年9月10日康普顿出生干俄亥俄州的伍斯特。1913年在伍斯特学院以最优异的成绩毕业并成为普林斯顿大学的研究生,1914年获硕士学位,1916年获博士学位,后在明尼苏达大学任教。
1920年起任圣路易斯华盛顿大学物理系主任,1923年起任芝加哥大学物理系教授,1945年返回华盛顿大学任校长,1953年起改任自然科学史教授,直到1961年退休,1962年3月15日于加利福尼亚州的伯克利逝世,终年70岁。另外还有同名公司及书籍等。
4. 太阳极大期任务卫星
卫星是指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体,人造卫星一般亦可称为卫星。人造卫星是由人类建造,以太空飞行载具如火箭、航天飞机等发射到太空中,像天然卫星一样环绕地球或其它行星的装置。
在STS-41上的太阳极大期任务卫星
人造卫星的用途很广泛,有的装有照相设备,用对地面进行照相、侦察,调查资源,监测地球气候和污染等;有的装有天文观测设备,用来进行天文观测;有的装有通信转播设备,用来转播广播、电视、数据通讯、电话等通讯讯号;有的装有科学研究设备,可以用来进行科研及空间无重力条件下的特殊生产。总之,人造卫星因研制、生产、使用者的目的不同而有不同的用途。
太阳极大期任务卫星
太阳极大期任务卫星是1980年2月14日发射,用于研究太阳现像,特别是太阳耀斑的卫星。
值得注意的是,为了延长这颗卫星的工作时期,挑战者号航天飞机曾经在1984年将它回收置入货舱中进行维修,然后再放回轨道上。这颗卫星的锚钩在设计时就符合航天飞机的机械臂夹具,所以能够回收进行维修。
出人意料的是,携带的主动空腔辐射显示器(Active Cavity Radiometer Irradiance Monitor,缩写为ACRIM)发现在太阳黑子最活耀的时期,太阳的光度是增亮而非预期的变暗。因为在太阳黑子周围产生的光斑增加的亮度超过黑子所抵销掉的。
太阳黑子
太阳极大期任务卫星在1989年12月2日重返大气层,并如预期的烧毁而结束任务。
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太阳黑子
太阳黑子(sunspot)是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动,是太阳活动中最基本、最明显的。一般认为,太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,温度大约为4500摄氏度。因为其温度比太阳的光球层表面温度要低1000到2000摄氏度(光球层表面温度约为6000摄氏度),所以看上去像一些深暗色的斑点。
太阳黑子很少单独活动,通常是成群出现。黑子的活动周期为11.2年,活跃时会对地球的磁场产生影响,主要是使地球南北极和赤道的大气环流作经向流动,从而造成恶劣天气,使气候转冷。严重时会对各类电子产品和电器造成损害。
5. 红外线天文卫星
红外天文卫星 (Infrared Astronomical Satellite,IRAS)是在太空中的天文台,以红外线巡天,执行勘查整个天空的任务。
红外天文卫星是美国的NASA、荷兰的NIVR与英国的SERC联合执行的计划,于1983年1月25日发射升空,任务执行了10个月之久。
红外天文卫星IRAS
IRAS以12、25、60 和100 微米的四种波长描绘了96% 的天空,在12微米上的解析力是0.5",100微米的解析力是2" 。他发现了500,000个红外线源,迄今还有许多个尚待进一步的研究。大约有75,000个相信是仍然处在恒星诞生阶段的星爆星系,其它许多则是处在行星形成阶段,有尘埃组成的星盘环绕着的一般恒星。新的发现包括环绕在织女星周围的尘埃盘和银河核心的第一张影像。
IRAS绘制图
IRAS的寿命,像其它的红外线卫星一样,受限于冷却系统:有效的在红外领域中工作,卫星必须冷却到难以想象的低温。IRAS携带了720升的超流体氦,借由超流体的蒸发让卫星保持在1.6K(-272 °C)的低温。卫星温度一旦上升,便会妨碍观测的进行。
红外线天文卫星拍摄的图片
IRAS被设计来编制固定来源的目录,因此他对天空中同一个区域都扫描了许多次。约翰·大卫和西蒙·格林(后来在莱斯特大学)就专门搜寻被剔除的会移动的目标,因此她们发现了3颗小行星,包括属于阿波罗群,也是双子座流星雨源头的3200 Phaethon;6颗彗星,包括有巨大尘埃尾的谭普 2号(Tempel-2)、周期彗星126P/IRAS、161P/ 哈德利-IRAS和在1983年非常接近地球的IRAS—荒贵—阿卡克(IRAS-Araki-Alcock)彗星。
2004年,史匹哲太空望远镜(Spitzer Space Telescope)成为最好的红外线望远镜,让天文学家得以继续许多IRAS首度侦测到但尚未完成的研究工作。
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星爆星系
星爆星系是在比较星系的恒星形成速率时,其形成速率比大多数的星系都要高出许多的一种星系。通常在两个星系过度靠近或发生碰撞之际,会有爆发性的恒星形成。在这种星系中,恒星形成的速率是很惊人的,如果要持续这种速率,要供应恒星形成所储存的气体,在远短于星系的动力生命期内就会耗尽。
基于这个原因,星爆过程被假设为短暂时期的现象,最出名的星爆星系是M82、NGC 4038/NGC 4039和IC 10。
6. 宇宙背景探测者
宇宙背景探测者(COBE),也称为探险家66号 ,是建造来探索宇宙论的第一颗卫星。他的目的是调查宇宙间的宇宙微波背景辐射(CMB),而测量和提供的结果将可以协助提供我们了解宇宙的形状,这工作也将可以巩固宇宙的大爆炸理论。
宇宙背景探测者简图
宇宙背景探测者发射日期为1989年11月18日,发射地点是范登堡空军基地,任务时长约4年,质量为2,270 kg。轨道高度900.2 km,轨道周期为103分钟。
根据诺贝尔奖委员会的看法:“宇宙背景探测的计划可以视为宇宙论成为精密科学的起点。”这个计划的两位主要研究员,乔治·斯穆特和约翰·马瑟在2006年获得诺贝尔物理奖。
COBE卫星
宇宙背景探测者起初计划在1988年由航天飞机发射,但是挑战者号的爆炸导致航天飞机停飞,而使计划被延搁。美国国家航空航天局保留了宇宙背景探测者的工程师寻求其他的太空中心来发射宇宙背景探测者。最后,重新设计的宇宙背景探测者在1989年11月18日由戴尔他火箭发射进入太阳同步轨道。在1992年4月23日,一个美国的科学团队宣布,它们从宇宙背景探测者的数据中发现了原始的种子:宇宙微波背景辐射的各向异性。
宇宙背景探测者卫星(COBE)观测结果
科学任务由早先提及的三台仪器执行:远红外线游离光谱仪(FIRAS)、漫射红外线背景实验(DIRBE)、微差微波辐射计(DMR)。这三台仪器在有识别能力的频率上互相重叠,能在测量我们的星系、太阳系、和宇宙微波背景辐射上提供一致性的校验。
COBE卫星获得的宇宙微波背景辐射的偶极现象图像
宇宙背景探测者的仪器不仅完成了原先期望的探测工作,而且还向外扩展了有实际价值的观测。
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星系
恒星系或称星系,是宇宙中庞大的星星的“岛屿”,它也是宇宙中最大、最美丽的天体系统之一。到目前为止,人们已在宇宙观测到了约一千亿个星系。它们中有的离我们较近,可以清楚地观测到它们的结构;有的非常遥远,目前所知最远的星系离我们有将近一百五十亿光年。