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“韓國的哈勃”MIRIS挑戰宇宙跳蚤市場

Posted April. 24, 2009 03:25   

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24日是哈勃太空望遠鏡成功發射19周年紀念,作為世界第一個太空望遠鏡,哈勃已經行駛了44億公里,並拍攝了無數太空照片。但是,哈勃的壽限即將臨近,目前有人推測2020年有可能會發射“第二架哈勃”。世界各國正在爭先恐後地推出第二代哈勃太空望遠鏡。韓國科學家也已研製出了太空望遠鏡,預計可以在不遠的將來與先進國家一同探尋宇宙的秘密。

○“紅外線”成為主流…赫歇爾,使用最長的波長

宇宙一直都在擴張,宇宙形成初期產生的星星與銀河系正逐步遠離地球。離地球越遠的天體,就需要用更長的波長進行觀測。因此,波長較長的紅外線望遠鏡有利於觀測宇宙初期的面貌。哈勃太空望遠鏡是觀測可視光線的望遠鏡,因此觀測太空會受到制約。

研究太空的先進國家已經領先一步開發了紅外線太空望遠鏡。美國航空航天局(NASA)將在2013年發射“詹姆斯•韋布空間望遠鏡(JWST)”。JWST中具有望遠鏡的“眼”功能的反射鏡的直徑達6.5米,比哈勃大2.7倍。它可以觀測到離地球有130億光年(1光年是光在一年時間中行走的距離)的宇宙。

日本宇航局(JAXA)正在研製的“角宿”與歐洲空間局(ESA)正在開發的“赫歇爾”都是紅外線太空望遠鏡。其中,赫歇爾的波長最長、JWST的波長最短。也就是說,目前正在開發中的太空望遠鏡當中,赫歇爾可以觀測到的範圍最廣。美國與日本分別在2004年與2006年發射了紅外線太空望遠鏡“斯皮策”與“星野光”。這兩架望遠鏡的波長是2-200微米(1微米等於100萬分之1米)。

○MIRIS的觀測範圍比哈勃寬1萬倍。

近期,韓國也啟動了紅外線太空望遠鏡開發專案。國內科學家正打算攻擊宇宙先進國家沒有涉及到的“跳蚤市場”。韓國天文研究院從去年開始研製了名為“MIRIS”的紅外線太空望遠鏡。MIRIS可以捕獲波長比“斯皮策”與“星野光”較短的1-2微米的紅外線。換句話說,MIRIS可以捕獲“斯皮策”與“星野光”無法捕獲的星星。

MIRIS的觀察視野要比其他紅外線望遠鏡寬一些。與哈勃望遠鏡相比,MIRIS的觀測視野要寬1萬倍。MIRIS長60釐米,鏡片直徑為8釐米,因為是小型望遠鏡,因此調節焦距比較方便。因為可以進行光角拍攝,所以一次可以觀測到大量的星星。天文研究院衛星搭建研究組朴章炫博士指出:“如果說哈勃便於觀測一棵大樹,那麼MIRIS可以說有利於觀測整片樹林。”MIRIS將借助科學技術衛星3號於2010年發射到太空。

“斯皮策”與“星野光”正在距地球600公里遠的地方進行勘測。延世大學紅外線太空望遠鏡研究組織正在研製的紅外線太空望遠鏡“阿孟雷”,預計將在2012年升上150萬公里遠的太空。阿孟雷的觀測對象並不是宇宙,而是地球。它可以檢測地球反射的紅外線。地球溫度越高,大氣中的水蒸氣就會越多,那麼造成暴雨和颱風的雲層就會增多。延世大學金世煥教授解釋道:“如果觀測到從地球反射過來的雲層厚度,那麼就可以推算出地球溫室效應的程度。”

除了紅外線,還有科學家在研發利用其他光線的太空望遠鏡。為觀測伽馬射線,梨花女子大學納米電子系統(MEMS)太空望遠鏡研究團,正在研究太空望遠鏡“散佈”。2004年發射的美國“斯皮策”也在觀測伽馬射線,但是產生爆炸現象後將望遠鏡對準爆炸現場所需的時間為70秒,因此無法拍攝伽馬射線最初的進行狀態。

“散佈”有1萬多個長約1毫米的微型鏡子。將鏡面角度更換1度所需的時間為2萬分之1秒,因此可以觀測到所有瞬間發生的天體現象。研究團團長樸日興表示:“如果說‘斯皮策’觀測天體需要轉過頭,那麼‘散佈’只需要轉轉眼珠子。我們將在3年後借助美國航空航天局將其發射到太空。我國將成為挑戰拍攝伽馬射線的第一個國家。”