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空間天文觀測

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空間天文觀測是指在距地面幾十公里的高空到地球大氣層外的太空進行的天文觀測,主要利用近地軌道衛星和觀測。的深空測量也提供了太陽風、耀斑粒子發射和太陽磁場等方面的新知識。

1 空間天文觀測 -空間天文觀測

 

2 空間天文觀測 -正文

  在距地面幾十公里的高空到地球大氣層外的太空進行的天文觀測。空間天文觀測按觀測手段分為氣球觀測、火箭觀測、衛星觀測和其他航天器觀測,而按觀測對象或波段則分為空間太陽觀測、紫外天文、X射線天文、γ射線天文和紅外天文觀測等。空間天文觀測與地面天文觀測相比的優越性在於:突破了地球大氣層對天體輻射的阻擋和對觀測解析度和靈敏度的限制,可實現全波段、高靈敏度和高解析度的觀測,還可以利用航天器對太陽系內的天體就近觀測。在航天器出現以前,人們用火箭和氣球進行空間天文觀測。1946年美國用 V-2火箭獲得第一張紫外光譜照片,1948年首次用火箭測到太陽 X射線,1956年利用氣球發射的固體火箭觀測到太陽耀斑爆發的X射線。美國於1960年和1962年先後發射「太陽輻射監測衛星」(Solrad)系列和「軌道太陽觀測台」(OSO)系列,對太陽短波輻射進行有計劃的長期觀測。60年代以來,隨著觀測儀器靈敏度和解析度的提高以及衛星姿態控制技術和數據傳輸能力的發展,對天體的觀測已從太陽觀測擴大到對銀河系輻射源和河外輻射源的紫外、X射線、γ射線觀測。空間天文觀測不但有力地推動了太陽物理、行星物理、恆星和星系物理的發展,而且促進了新的天文學分支──空間天文學的形成。
  空間太陽觀測  主要利用近地軌道衛星和航天站觀測。空間探測器的深空測量也提供了太陽風、耀斑粒子發射和太陽磁場等方面的新知識。「太陽輻射監測衛星」2號主要用於監測來自整個太陽圓面的紫外和X射線的通量變化。「軌道太陽觀測台」8號觀測太陽的紫外、X射線和γ射線,研究太陽結構動力學、化學成分、太陽活動的長期變化和快速變化。1973年美國 「天空實驗室」的航天員在空間操縱「阿波羅」望遠鏡,對太陽色球和日冕進行了高解析度的電視和照相觀測,獲得各種太陽活動條件下的太陽照片。
  隨著觀測解析度的提高,空間太陽觀測已著重觀測太陽精細結構和局部區域的快速變化,特別是耀斑爆發現象。1980年美國發射的「太陽峰年觀測衛星」(SMM)首次發現太陽的紫外、紅外和可見光總輻射流隨時間有緩慢升降。1981年日本「雛鳥」號衛星記錄到約 500個耀斑爆發,還發現個別耀斑輻射流的超精細時變結構。
  紫外天文觀測  除早期的火箭和衛星進行的紫外背景測量外,1968年發射的「軌道天文台」2號衛星首先揭示了紫外天空圖像,奠定了紫外天文學基礎。根據這項觀測結果發表了第一個恆星紫外觀測巡天星表。70年代,「荷蘭天文衛星」(ANS)和「國際紫外探險者」衛星(IUE)進行了紫外光譜的多普勒頻移觀測,後者還對X射線源和可能是黑洞的天體作了紫外觀測。「軌道天文台」 3號衛星、「特德」1A號衛星(TD-1A) 、「天體紫外輻射分析衛星」(Aura)等的觀測也推動了紫外天文學的發展。
  X射線天文觀測   1962年用火箭觀察到第一個非太陽X射線源──天蠍座X-1。60年代,火箭觀測確認了約30個X射線源。1970年發射的第一個X射線觀測衛星──「小型天文衛星」(SAS)1號(又名「烏呼魯」號衛星)已能觀測到低強度的X射線源,使發現的X射線源數目增加到約160個。根據衛星觀測結果發表了「烏呼魯」X射線源表。此後,「小型天文衛星」3號、「荷蘭天文衛星」等的觀測,使X射線源增加到400多個,並發現一批X射線爆發源,獲得瀰漫X射線背景和某些分立源的能譜。
  1977年和1978年先後發射了「高能天文台」1號和2號衛星。1號的探測器陣的靈敏度約比「小型天文衛星」1號高7倍,探測結果使X射線源增加到1500個左右。「高能天文台」2號採用掠射式X射線望遠鏡,靈敏度比「小型天文衛星」1號約高1000倍。在已觀測的 3000多個天區中的每個天區至少記錄到一個X射線源,獲得許多重要的發現。
  γ射線天文觀測  γ射線天文觀測比 X射線觀測發展較遲,原因是可觀測的γ射線流量低,儀器背景高,至今還沒有能夠確定γ射線源位置的儀器。通過「軌道太陽觀測台」3號衛星、「小型天文衛星」2號、「維拉」號衛星、「宇宙線觀測衛星」(COS)B號和高空氣球的觀測,已獲得γ射線背景能譜,發現了與銀河結構有關的非各向同性γ射線輻射、一批宇宙γ射線點源和宇宙γ射線暴,但尚無法精確確定γ射線暴的位置,而只能粗略地測定其方向。
  紅外天文觀測  空間紅外天文觀測始於60年代後期。70年代後期在4、11和20微米波長發現約 3000個紅外源。1983年 1月發射的第一顆紅外天文衛星發現了數十萬新紅外源,推動了紅外天文學的發展。(見紅外天文衛星)。

 

3 空間天文觀測 -配圖

 

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