2023年望远镜打开通向宇宙的窗户.doc

望远镜：打开通向宇宙的窗户望远镜：打开通向宇宙的窗户 蒲琳 自古以来，人类就对浩瀚的宇宙感到好奇。然而，人类肉眼所见有限，世界上存在着无数人的肉眼看不到的世界。1609 年，从意大利科学家伽利略第一次把他的简陋的 5 厘米望远镜转向天空的那一刻起，人类对宇宙的认识便提升到了全新的高度。其中打开通向宇宙的窗户、使“望远”的极限得以扩大的就要数射电望远镜。1957 年 10 月 11 日，当时世界上最大的可动射电望远镜在英国约德雷尔河岸建成。最初它被命名为 MARK I 望远镜，人们估计它的工作寿命只有十年。但在之后的数十年内，它依然坚持工作。宇宙是安静的，仰望是孤独的。如今，随着人类制造工艺的发展，望远镜技术也得以突飞猛进，使得科学家能够观测太空中更广袤的区域。让人类看到了让人类看到了“看不见的看不见的”宇宙宇宙 当地时间 2019 年 7 月 9 日，第 43 届世界遗产大会在阿塞拜疆巴库闭幕，在这次大会上，总计有 29 项申报项目列入世界遗产名录。与中国的良渚一样，英国卓瑞尔河岸天文台（Jodrell Bank Observatory）的顺利入选显得相当与众不同，因为在这个遗产中，陪伴人类探索远方的不是诗歌，而是属于我们这个时代的高科技。卓瑞尔河岸天文台隶属于英国曼彻斯特大学，位于曼彻斯特大学以南 20 余公里柴郡的乡村中。建成之初，这里只有一些简单的天文观测设备，直到 1952 年开始建造射电望远镜。1957 年 10 月 11 日，MARK 1 望远镜竣工，其口径达到 67 米，是当时世界上最大的可动射电望远镜。后来，它被更名为洛弗尔射电望远镜，以纪念其建造者曼彻斯特大学的天文学教授洛弗尔伯纳德爵士（Sir Bernard Lovell）。据记载，洛弗尔射电望远镜建造完成后便迅速投入使用，它的第一项任务是追踪苏联于 1957 年 10 月 4 日发射的全世界第一颗人造卫星“斯普特尼克一号”。作为当时世界上唯一能够准确对在轨卫星进行轨道跟踪的设备，该望远镜在距离“斯普特尼克一号”数百公里的地表，用它硕大的“眼睛”注视着人类迈向太空的第一步。1990 年发射升空的哈勃望远镜。在随后的一段时间里，出现了一个“有趣”的现象，洛弗尔射电望远镜在其进行天文观测之余的一项重要任务便是，作为巨型雷达，为处于太空竞赛的美国和苏联提供各种探测器的轨道跟踪工作。这是科技在那样的国际环境下促成的“交流”。如今，老当益壮的洛弗尔射电望远镜是世界上第三大的全动式射电望远镜，仍在为曼彻斯特大学的学生、天文学家和工程师的教学和研究提供帮助。而作为世界上第一台大型射电望远镜的拥有者，卓瑞尔河岸天文台在射电天文学领域初期的研究成果都是突破性的，其贡献包括发现了天体微波激射，确认了脉冲星的存在，参与了第一例引力透镜的观测工作，发现了第一例位于球状星云中的脉冲星等等。作为近当代高科技成就的典型案例，射电望远镜的出现彻底颠覆了人们对宇宙的理解通过对电磁波的探测，让人类看到了“看不见的”宇宙，这是传统光学望远镜所难以企及的。哈勃：从地面到太空哈勃：从地面到太空 随着航天技术的发展，想要得到直接清晰的宇宙图像，科学家们认为，将望远镜直接放在大气层外的太空是最好的办法。事实上，早在 1946 年，普林斯顿大学的天体物理学家莱曼斯皮策在论文在地球之外的天文观测优势中就曾提出太空望远镜相比于地面望远镜的两大优势第一，太空望远镜不受大气影响，能够极大提升角分辨率;第二，太空望远镜可以观测到被大气层吸收殆尽的紫外线和红外线。于是，美国从上世纪 90 年代初起，在十余年时间内先后发射了四台工作波段不同的大型太空望远镜。其中，最著名的当属哈勃太空望远镜。1990 年 4 月 24 日，哈勃太空望远镜搭乘着发现号航天飞机一飞冲天，开启伟大的太空探索传奇。但哈勃太空望远镜的故事实际始于发射前 20 多年：美国国家航空航天局（NASA）最初在 1968 年就确定了在太空建造 3 米口径反射望远镜计划，暂时命名为大型太空望远镜（LST），预计 1979 年发射。然而，由于经费等问题，该计划一拖再拖。1980 年，大型太空望远镜正式被命名为哈勃太空望远镜，用以致敬伟大的天文学家埃德温哈勃。在经过多年努力后，哈勃太空望远镜终于在 1985 年组装完毕，准备发射。但1986 年，挑战者号航天飞机在发射升空时突然爆炸坠毁，7 名宇航员全部罹难，NASA 航天飞机被迫停飞两年，哈勃太空望远镜的发射任务也随之搁浅。在此期间，NASA 也没闲着，对哈勃太空望远镜进行一系列改进与测试。随着航天飞机1988 年再度升空，哈勃太空望远镜发射时间被安排在 1990 年。在过去 30 年里，哈勃太空望远镜环绕地球飞行超过 60 亿公里，进行的观测超过 140 万次，天文学家利用哈勃的观测数据发表了超过 17000 篇科学论文，而这些论文又被引用超过 80 万次 在此之前，人类能够观测到的宇宙范围只有 70 亿光年。而哈勃通过无与伦比的观测能力，将人类的视野扩展到 130 亿光年以外。哈勃望远镜的工作带来了許多难以置信的科学突破，其中最有名的一次可能是在 20 世纪 90 年代末，当时天文学家通过研究哈勃观测到的超新星爆炸，发现宇宙的膨胀速度正在加快。这一发现导致了一种被称为暗能量的神秘力量的提出，暗能量显然占了宇宙的70%，这一发现为三位科学家赢得了 2011 年诺贝尔物理学奖。除非望远镜遭受灾难性故障，导致其所有仪器无法使用或消除望远镜指向目标的能力，否则哈勃太空望远镜至少将持续运行到 2021 年 6 月 30 日。宇宙浩瀚无穷，探索永不停止。据外媒报道，2023 年，NASA 将发射一台新的太空望远镜。该任务的全称是“研究宇宙历史和再电离时期的光谱光度计和冰探测器”，简称为 SPHEREx。它将致力于解决两个关键问题：宇宙是如何演化的，以及一些重要的生命基础分子在银河系中分布的情况。历史上的这一周历史上的这一周