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2022年10月07日 星期五 12:09:40
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Tag: 太空探测

【视频】超强太空望远镜成功发射 探寻140亿年前宇宙模样

【加拿大都市网】美国国家航空暨太空总署(NASA)历时约30年、斥资约90亿美元打造的世界最强大红外线太空望远镜“詹姆斯‧韦伯太空望远镜”(James Webb Space Telescope)顺利在圣诞节(25号)升空,前往距离地球150万公里远的目的地,预定明年6月开始运作。 加东时间上午7时20分,由阿利安5型火箭(Ariane 5)运送的“詹姆斯‧韦伯太空望远镜”,从欧洲太空总署(ESA)法属圭亚那库鲁(Kourou)基地发射升空。 NASA科学任务局副局长朱布肯(Thomas Zurbuchen)表示:“多让人赞叹的一天啊。”欧洲太空总署(ESA)署长阿施巴赫(Josef Aschbacher)表示:“很开心地说,我们把这个太空船非常精准地送入了轨道⋯⋯阿利安5型表现非常好。” 顺利把太空船放上轨道是十分重要的一步,因此举有助节省燃料,让韦伯望远镜可顺利抵达最后目的地,且在抵达后运作良好。 以NASA前署长为名的“詹姆斯‧韦伯太空望远镜”预计将花约1个月抵达目的地,它将追随哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope)脚步,任务之一是带领人们更了解宇宙在140亿年前诞生时的样貌。科学家希望它能带回新线索,让学术界对宇宙和太阳系外类地行星的起源有更进一步了解。 “韦伯计划”共同创始人马瑟尔(John Mather)在社交媒体上形容“詹姆斯‧韦伯太空望远镜”具有空前的灵敏度,“它可在远至月球的距离,探测到一只大黄蜂的热信号(heat signature)”。 这具新太空望远镜的尺寸和复杂度都是空前,主镜直径6.5公尺,是哈勃望远镜的3倍。由于其体积太过庞大,升空前必须如折纸般折叠起来,而它抵达观测点“日-地系统”第二拉格朗日点(Lagrangian point)后,完全展开又将是艰巨的挑战。 图片:NASA、YouTube T09

华裔博士参与研发加拿大臂 冯子葵成就上太空

(■■冯子葵参与研发的太空臂。受访者提供) 举世闻名的“加拿大臂”(Canadarm),在太空航天飞机及国际太空站的任务中扮演重要角色。华裔科学家兼工程师冯子葵博士曾领导控制系统研发小组,参与设计这个太空机械手,此项卓越成就为加国扬名立万。回顾过去,他心存感恩,称有幸为国家贡献一分力量。 冯子葵博士表示,去年加拿大庆祝立国150周年纪念,选出加国十大成就,“加拿大臂”榜上有名。另外,加拿大的邮票、皇家铸币局,以及数年前发行的5元纸币,亦曾以太空臂为设计题材,纪念加国独特的殊荣。 在上世纪70至80年代,冯子葵由香港远赴英国,以半工读形式分别在3所大学完成学士、硕士及博士学位。在大学时期在工程学系主修自动控制系统,博士课程专研“动态船舶定位系统”,由于在这方面具有研究心得,因此与加拿大结缘。 领小组从概念设计至操作 毕业后冯子葵留在英国,在格拉斯哥(Glasgow)一所大学任研究员。当他看到来自加拿大的公司在英国刊登招聘广告,于是申请工程师职位,并顺利获得雇用。公司不仅为他申请移民,因妻子刚怀孕,待孩子出生才可以成行,保留工作职位长达一年。至1982年一家三口抵达加国,上司亲自来接机,又代租住市中心柏文单位,连婴儿所需的奶粉及用品预备齐全,令他大受感动。 冯子葵任职的斯柏航天公司(Spar Aerospace Limited),现改名MDA Corporation(其后于2017年成为在美国成立的MAXAR Technologies其中一个部门),多次与加拿大太空总署(Canadian Space Agency)及美国太空总署(NASA)合作太空发展计划,研制世界著名的“加拿大臂”,包括太空航天飞机升空时,太空人依赖这个机械手,在国际太空站进行装配及维修人造卫星的任务。 他称,继美国和前苏联后,加拿大是世上第三个国家于1962年制造人造卫星。国际太空站是美国、加拿大、俄罗斯、日本,和欧洲五大太空署共15个国家的合作计划,也是史无前例最庞大的太空科技工程。在获得MDA航天公司聘请时,他出任控制系统工程师,原本负责海底机器人工作,来加后转为研制“太空臂”,带领小组由概念设计至操作的整个过程。 入职初时为唯一华裔博士 在MDA航天公司工作逾37年的冯子葵,由自动系统控制工程师晋升至高级工程师、顾问工程师及项目管理经理,现时负责软件管理。在入职时研发小组,他是唯一的华裔博士,其后逐渐增加4至5位。 对于拥有博士学位的职业发展是否具备优势,冯子葵认为视乎所属研究领域,但有谚语指出,能够适应及面对转变而能够生存者,未必是最强或最聪明的人。回望过去,他满怀感恩,并为国家献出个人力量。 在英国修读博士课程期间,冯子葵参加教会活动成为基督徒,并且认识其终身伴侣、地质学博士林瑾。她专门研究孢粉学(Palynology),毕业后在石油公司工作。婚后她仍然是职业女性,直至大女儿于1981年出生后,放弃高薪厚职,成为全职母亲,专心在家照顾孩子。如今家中3名女儿已长大成人,虽然没有跟随父母修读博士课程,但她们分别在电脑科学、会计及医学的专业领域发展。

三体人?加拿大发现 8个太空神秘重复电波

加拿大天文学家,又发现8个太空神秘重复电波,这种电波被称为快速电波爆发(fast radio bursts,简称FRBs),这种来自太空的神秘电波至今是个谜团。不过,感谢加拿大最大的无线电望远镜(radio telescope),天文学家找到了更多的快速电波爆发。这一发现非常重要,可以让人们更好地理解这些强第一个快速电波爆发信号,于2007年由澳洲的一名天文学家和他的学生发现,他们在研究the Parkes Observatory天文台,2001年搜集的数据时发现了快速电波爆发。后来人们又发现了几十个。是什么造成这种现象,目前不明。 但是这种持续仅一毫秒的电波,还有一个令人吃惊之处:他们中的一些电波重复出现。 第一个重复出现的电波,由麦基尔大学博士学生Paul Scholz于2015年发现,第二个去年1月被发现。 或找到信号来自的星系 据CBC报道,现在,一组加拿大科学家向天文物理期刊the Astrophysical Journal Letters提交了一篇新的研究论文。这篇论文还预发在了arXiv.org网站上。论文里说,加拿大的CHIME望远镜(the Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment telescope)又检测到8个重复的快速电波爆发。 据悉,这一发现非常重要,可以让人们更好地理解这些强大信号是怎样发生的,来自哪里。 麦基尔大学和加拿大高等研究所(the Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR))的天文物理学家Victoria Kaspi表示,论文的最大结论是,快速电波爆发并非异常现象,而是真实存在的。第二,新发现的快速电波爆发提供了对它们进行定位的可能。 CHIME望远镜无法做到既精确又敏感,所以无法进行定位。这一望远镜的任务是尽可能多地发现快速电波爆发,然后再由其他望远镜确定这些信号的准确地点。 该论文的合作作者,麦基尔天空研究所的博士学生Pragya Chawla表示,发现8个重复信号很重要,因为可以用其他望远镜找到这些信号来自的环境和星系。 在已发现的10个重复的快速电波爆发中,仅有2个找到了来源。一个来自一个矮星系,另一个来自一个螺旋星系。 一年内或取得重大进展 快速电波爆发在天文界是个热门话题。Kaspi说,“我们以为我们了解宇宙,可是快速电波爆发让我们大吃一惊。没有人预测到他们的存在。真的,现在技术进步了,我们才有可能看到这一现象。这真的很有趣,我们其实还在学习宇宙里最基本的东西。” 快速电波爆发释放出强大能量。有人猜测它们可能来自中子星。还有人猜测他们来自磁星。 所有已知的重复或非重复的快速电波爆发,据信都来自其他星系。不过,这次检测到的其中一个信号比其他的更近,甚至有可能来自我们自己的星系。Chawla说,“如果确认来自我们自己的星系,将令人非常吃惊。” CHIME望远镜非常成功地找到了这些信号。更好的消息是,CHIME望远镜还能进行进一步的校准,预计以后可能每天都能找到新的快速电波爆发信号。也就是说,天文学家将可能有更多的数据来解答这一谜团。 Kaspi说,“我想未来一年对快速电波爆发研究将是很棒的一年。我们能否在一年里找到答案?我不知道。可能吧。不过我想,我们肯定可以在一年里取得重大进展。”大信号是怎样发生的,来自哪里。

人类首次“触摸”太阳 史上最快航天探测器升空揭秘太阳风暴

■此绘图显示“帕克太阳探测器”靠近太阳。 美联社   有史以来飞得最快的航天探测器“帕克太阳探测器”12日升空,正式开启人类历史上首次进入日冕(太阳大气的最外层)“触摸”太阳之旅。这将成为迄今最“热”的太空探测任务,目标是揭开危险的太阳风暴谜团,以保护地球。 “三、二、一,发射!”在美国太空总署(NASA)人员倒数计时声中,造价15亿美元的“帕克太阳探测器”(Parker Solar Probe)由“三角洲四号”中型火箭运载,于美国东岸时间12日凌晨3时31分,从佛罗里达州卡纳维尔角空军基地顺利发射升空。 ■载着“帕克太阳探测器”的“三角洲四号”火箭12日凌晨发射升空。 美联社   大小如一部小型汽车 “帕克”重635公斤,大小如一部小型汽车,它依照原定计划,升空后不到一小时,顺利和火箭分离,继续旅程。 按计划,“帕克”将于9月底第一次掠过金星,然后于11月首次抵达近日点。 太空总署说,这时“帕克”距太阳只有36个太阳半径的距离,约2500万公里,其实已经成为史上最靠近太阳的航天器。 “帕克”预定工作寿命七年,其间将环绕太阳24圈,最终将飞至距太阳表面约610万公里的最近点,只有不到十个太阳半径的距离。这意味探测器进入了日冕层内。 日冕是太阳大气的最外层,在这里,带电粒子被加速到超音速并飞离太阳,形成了可能危害地球的太阳风。“帕克”定于12月开始传回相关数据。 人类此前距离太阳最近的飞行任务,由德美两国研制的“太阳神二号”探测器于1976年完成,当时距离太阳表面约4,300万公里。太阳表面温度约摄氏六千度,而位于太阳大气最外层的日冕可达上百万摄氏度,“帕克”如何耐受得住太阳之火而不被烧化呢? ■“帕克太阳探测器”射向天空。 路透社   时速高达70万公里 太空总署说,尽管日冕温度高得惊人,但因为物质密度低,可导热粒子稀少,对航天器的影响实际上并没有想像中那么大,这就好像手在热烤箱里能比在热水里坚持更长时间。 按照计算,“帕克”进入日冕后,面向太阳的那一面将仅被加热到约1400摄氏度。 更重要的是,“帕克”面向太阳的一面装有厚约11.4厘米的防热罩,由轻质碳复合泡沫制成,表面涂有白色陶瓷涂料,可反射尽可能多的阳光,使探测器内部的工作环境维持在30摄氏度左右。 当“帕克”飞抵最接近太阳的地方,飞行速度将高达每小时70万公里,成为史上飞得最快的人造物体。按这种速度,只要一分钟就能从华盛顿飞到北京。 作为第一个进入太阳灼热大气层的飞行器,“帕克”将近距离测量太阳外层空间的电场和磁场,研究日冕物质抛射的物理机制和太阳风形成等太阳活动,从而帮助科学家预测危险的太阳风暴。太阳风暴会干扰地球上的电力网。 科学家尚不清楚太阳风中的粒子如何获得加速度。另外,日冕温度远高于太阳表面,这也是一个谜。 借助金星引力 踩“刹车”减速 人类最快的航天器“帕克”接近太阳时,必须借助行星的引力踩“刹车”减速。 “帕克”使用当前世界上推力最大火箭之一“三角洲四号”发射,所用发射能量是前往火星的55倍,比前往位于太阳系边缘的冥王星也多出一倍。 上天后,“帕克”将越飞越快,打破人造物体的飞行速度纪录,在最接近太阳时,一小时就能飞70万公里。 不过,要接近太阳,还必须借助行星的引力踩“刹车”减速。这个行星,就是金星。“帕克”将七次近距离飞掠金星,利用其引力调整轨道并降低速度,从而逐渐靠近太阳。 设四测量仪器助研究 为揭开太阳的神秘面纱,设计者在探测器上设置了四个仪器套件,分别是测量日冕电场和磁场的FIELDS、记录太阳风中粒子速度、密度和温度等数据的SWEAP、直接给日冕拍照的WISPR,以及测量粒子能量及种类的ISIS。 这些研究数据将帮助追踪太阳能量和热量,解开“日冕的数百万度高温是如何形成的?”“太阳风具体是通过怎样的物理过程才加速到超音速状态的?”等困扰著天文学界数十年的疑问。 首以在世科学家命名 “帕克”探测器以91岁高龄的美国物理学家尤金.帕克(Eugene Parker)命名,这位物理学家曾于1958年预测太阳风的存在。今次是美国太空总署(NASA)首次以仍然在世的科学家命名探测项目。 耗资15亿美元打造的“帕克”,是以帕克之名命名,是美国太空总署首度以还在世的科学家为太空探测项目取名。帕克于1958年率先预测太阳风的存在,系现代太阳风和磁重联理论的奠基人,他12日亲眼见证了“帕克”发射升空。 ■■物理学家帕克(中)与太空总署人员站在“帕克太阳探测器”前合照。 美联社   新加坡《联合早报》报道,“帕克”探测器与地球的通讯主要在飞行至轨道远日端时进行。探测器只能向地球发出“我很好,还在工作”等简短的信息。无法接收地面的指令。 “帕克”探测器原定于7月31日随火箭发射升空,但由于需要更多的时间对探测器的软件进行调试,火箭发射窗口一再延期。 美国太空总署说,“帕克”的任务希望能“革命性改变对太阳的认识”。同时,这项任务也将增进对其他恒星的认识,并有助更准确地预报重大太空天气事件,从而更好地保护人造卫星、太空人及地球上的电网和飞行器等。“帕克”还搭载了一枚微芯片,记录从全球征集的超过110万人的姓名,它们将与科学仪器一同飞向太阳系的中心。