斯皮策太空望遠鏡:斯皮策空間望遠鏡：美國國家航空航天局2003年發射的一 -百科知識中文網

簡介

斯皮策太空望遠鏡是第一台與地球同步運行的太空望遠鏡，耗資8億美元，原名為空間紅外望遠鏡設備（SIRTF），2003年12月，經過公眾評選，該衛星以空間望遠鏡概念的提出者、美國天文學家萊曼·斯皮策（也譯作萊曼·史匹哲，LymanSpitzer,Jr.）的名字命名。它計畫在太空中服務5年。

“斯皮策”望遠鏡採用液氦為冷卻劑，它上面的觀測儀器通過在極低溫度下工作，可以探測到被塵埃等所遮蔽的寒冷和遙遠天體所發出的微弱紅外輻射，或者說熱量。

工作原理

斯皮策太空望遠鏡工作在波長為3-180微米的紅外線波段，以取代先前的紅外線天文衛星（IRAS）。斯皮策空間望遠鏡雖然不比它口徑大很多，但得益於紅外探測設備的快速發展，性能上有了顯著的提高。

斯皮策的紅外探測靈敏度極高，波長在3微米至180微米之間的紅外輻射都能盡收“眼”底。而這個波段因其範圍內的輻射抵達地面時會被地球大氣層阻擋，一向是地面望遠鏡的“盲區”。因此斯皮策能探測到宇宙中那些難以感知到的天體，比如一些暗淡的小型恆星。與光學天文觀測設備相比，斯皮策的紅外之“眼”能夠穿透塵埃、氣體，看到其背後隱藏的無限奧秘。

2003年8月25日，斯皮策空間望遠鏡在美國佛羅里達州的卡納維爾角由德爾塔Ⅱ型火箭發射升空，運行在一條位於地球公轉軌道後方、環繞太陽的軌道上，並以每年0.1天文單位的速度逐漸遠離地球，這使得一旦出現故障，將無法使用太空梭對其進行維修。

規格設備

斯皮策太空望遠鏡總長約4米，重量為950千克，主鏡口徑為85厘米，用鈹製作。除此之外還有3台觀測儀器，分別為：
1、紅外陣列相機（IRAC），大小為256×256像素，工作在3.6、4.5、5.8和8微米4個波段。
2、紅外攝譜儀（IRS），由4個模組組成，分別工作在5.3-14微米（低解析度）、10-19.5微米（（高解析度）、14-40微米（低解析度）和19-37微米（高解析度）。
3、多波段成像光度計（MIPS），工作在遠紅外波段，由3個探測器陣列組成，大小分別為128×128像素（24微米）、32×32像素（70微米）和2×20像素（160微米）。
為避免望遠鏡本身發出的紅外線干擾，主鏡溫度冷卻到了5.5K。望遠鏡本身還裝有一個保護罩，為的是避免太陽和地球發出的紅外線干擾。
銀盤上充滿了大量的塵埃和氣體，阻擋了可見光，因此在地球上無法直接用光學望遠鏡觀測到銀河系中心附近的區域。紅外線的波長比可見光長，能夠穿透密集的塵埃，因此紅外觀測能夠幫助人們了解銀河系的核心、恆星形成，以及太陽系外行星。

科學目標

第一，尋找太陽系之外的行星。這是天文學家多年以來持之以恆的一個努力方向。在可見光波段很難發現它們，因為行星的光芒會被恆星的光芒淹沒。而在紅外波段，恆星與行星的光譜特徵具有明顯的區別，所以在紅外波段就可能比較容易發現太陽系以外其他恆星周圍的行星。
第二，探索行星是怎樣形成的。按照流行的理論，行星是在恆星周圍的塵埃盤中形成的。通過觀察不同演化階段的塵埃盤，得出有關行星形成的過程。這項工作在可見光波段也很難完成，因為塵埃的遮擋使我們看不清那裡發生了什麼事情。紅外觀測則能夠穿透塵埃的阻擋，揭示出那裡面的奧秘。
第三，研究陌生的河外星系。在“斯皮策”升空之前，歐洲的“紅外天文衛星”發現一些在紅外波段輻射很強而可見光輻射卻很弱的河外星系，這些星系大多數都是正在合併或者正在發生相互作用的星系。還有一些星系具有一個能夠釋放巨大能量的星系核，叫做活動星系。目前人類對於具有強烈紅外輻射的星系和活動星系都還了解得比較少，“斯皮策”的第三項科學目標就是大力開展對這些陌生星系的觀測和研究，以便更深入地了解它們。
第四，觀測遙遠星系，揭示早期宇宙圖景。哈勃空間望遠鏡曾經拍攝到130億光年之遙的宇宙深空，那裡密密麻麻分布著很多星系。遠在130億光年之遙的光需要130億年的時間才能到達我們這裡，所以我們看到的應該是130億年以前宇宙的圖景。“哈勃”的觀測集中在可見光和紫外波段，“斯皮策”的觀測集中在紅外波段，兩者的結合將得到更加完美的觀測成果。

觀測成果

發現兩顆行星大碰撞

2009年8月，美國宇航局太空網稱天文學家利用斯皮策望遠鏡發現兩顆圍繞一顆年輕恆星運行的行星，他們曾在數千年前發生過相撞。

發現最原始黑洞

2010年3月，由樊曉輝（XiaohuiFan)領導的研究小組利用斯皮策太空望遠鏡發現的兩個最小的類星體，分別是J0005-0006類星體和J0303-0019類星體，距離地球130億光年。美國宇航局的錢德拉X射線天文台也觀測到了其中一個類星體發射出的X射線。當圍繞在類星體周圍的氣體被吞噬時，類星體會發射出X射線、紫外線和可見光。

研究人員觀測到類星體中塵埃的數量和黑洞質量一起都在增加。研究人員發現J0005-0006類星體和J0303-0019類星體中心黑洞的質量最小，表明這兩個類星體還非常年輕，在這一時期，它們周圍還沒有塵埃產生。

測量出迄今最精確宇宙膨脹速度

台北時間2012年10月8日，據英國《每日郵報》報導，天文學家們最近給出了有關宇宙膨脹速度迄今最為精確的測量值。一個科學家小組使用美國宇航局斯皮策空間望遠鏡進行的最新測量顯示，宇宙的膨脹速度約為46英里(74公里)每秒·每百萬秒差距(更精確的數值為：74.3±2.1(km/s)/Mpc)。

拍攝圖片

美國宇航局評選斯皮策望遠鏡十佳紅外太空圖

2012年5月，為了慶祝斯皮策太空望遠鏡超齡服役1000天，美國宇航局對其拍攝的紅外太空照片以及利用其觀測數據繪製的圖像進行了評比，評選出十佳紅外太空圖，包括展現銀河系、天鵝座、螺鏇星雲、草帽星系以及宇宙龍捲風在內的精彩圖片紛紛榜上有名。

天文學分類導航

天文學，是研究宇宙空間天體的學科。主要通過觀測天體發射到地球的輻射，發現並測量它們的位置、探索它們的運動規律、研究它們的物理性質、化學組成、內部結構、能量來源及其演化規律。”
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世界功能最強的五個望遠鏡

台北時間2009年7月9日訊息聯合國宣布2009年為國際天文年，而2009年也是伽利略利用天文望遠鏡進行觀測的400周年紀念。1609年，伽利略將望遠鏡第一次指向天空，這個開創性的偉大發現所觸發的科技變革深深地影響並改變了我們的世界觀。到現在，在地面和空間中的望遠鏡能夠對宇宙進行一天24小時不間斷的全波段探測。以下是美國《大眾機械》雜誌盤點的世界功能最強5大天文望遠鏡。