赫歇爾空間天文台

赫歇爾空間天文台

赫歇爾空間天文台:也稱為赫歇爾太空望遠鏡,原名為“遠紅外線和次毫米波望遠鏡”,是為紀念發現紅外線的英國天文學家赫歇爾而命名。於2009年5月14日發射升空,它是第一個在空間中對整個遠紅外線和亞毫米波進行觀測的天文台。

基本信息

簡介

赫歇爾空間天文台赫歇爾空間天文台

赫歇爾空間天文台是歐洲空間局的一顆空間天文衛星,計畫耗資超過14億美元,2009年5月14日和普朗克衛星一起於位於法屬蓋亞那的太空中心由亞利安五號火箭發射升空,將進入距離地球150萬公里環繞著L2拉格朗日點,直徑70萬公里的利薩如軌道(Lissajousorbit)。

設備

赫歇爾空間天文台赫歇爾空間天文台

赫歇爾空間天文台作為空間科學“基石”項目,是ESA研製的最為複雜的太空飛行器。“赫歇爾空間天文台”寬4米,高7.5米,具有直徑3.5米的主鏡和三台非常靈敏的探測儀器:

成像光譜與測光儀(SpectralandPhotometricImagingReceiver簡稱SPIRE)、

光電陣列和射譜儀(PhotodetectorArrayCameraandSpectrometerInstrument簡稱PACS)、

遠紅外外差接收機heterodyneInstrumentfortheFarInfrared簡稱HIFI。

中國參與研製了SPIRE部分 。(2005年中國科學院國家天文台與赫歇爾的造價達一億歐元的主要儀器SPIRE項目簽署協定,展開合作,正式成為其國際合作夥伴。中國在儀器控制中心和赫歇爾總體科學公共系統(HCSS)研製等方面投入軟體工程力量,作為國家天文台作出貢獻的回報,中國獲得兩個科學專家組成員名額,由國家天文台黃茂海、李金增兩位研究員擔任。)

“赫歇爾空間天文台”望遠鏡還攜帶了約2000升超流體,可以起到冷卻望遠鏡的作用,讓望遠鏡的內部工作溫度接近絕對零度(零下273.15攝氏度),從而儘可能地降低儀器本身的輻射,達到最優的觀測效果。

任務

研究領域

赫歇爾將專門蒐集來自太陽系以及銀河系,甚至數十億光年遠的外星系,像是新生的星系,天體的光線,和充實四個主要領域的研究:

在早期宇宙的星系形成和星系的演化;
恆星形成和它與星際介質的互動作用;
包括行星彗星衛星等太陽系內天體表面和大氣層的化學成分;
整體宇宙的分子化學。

任務結束

赫歇爾空間望遠鏡2013年3月份起任務期便將宣告結束。這是由其自身攜帶的冷卻用超流體液氦逐漸耗盡這一事實決定的。按照歐空局赫歇爾望遠鏡項目科學家古蘭·皮爾巴特(GranPilbratt)的說法,一旦冷卻液管中的冷卻劑耗盡,這台先進望遠鏡上搭載的3台成像和光譜儀設備就將幾乎立即失效。而關於這架望遠鏡在結束任務之後的去向,科學家們建議讓其撞擊月球,以此來探測月球地表下可能隱藏的水的線索。

退役

2013年3月5日,歐洲航天局發表公報稱,“赫歇爾”遠紅外太空望遠鏡攜帶的冷卻物質超流氦將在數周內耗盡,超流氦耗盡後,“赫歇爾”望遠鏡會在一段時間內繼續與地面控制中心保持聯絡,參與技術測試。最終,它將於2013年5月在太空中永久退役。

2013年6月,歐洲空間控制中心(ESOC)向赫歇爾空間望遠鏡發出了關閉通訊的最終指令。據報導,赫歇爾空間望遠鏡的控制團隊已於近日清空了衛星的燃料貯箱,並指令其切斷所有通訊。此時,這顆空間天文衛星正在圍繞著太陽緩慢漂泊,其與地球的距離約為214萬公里。

數據傳輸

赫歇爾空間站在太空中使用“高斯濾波最小頻移鍵控系統(GMSK)”,該系統功率和頻寬較大,通常用於全球移動通信系統手機網路的數據傳輸。赫歇爾具有1.5Mbps的測試傳輸速率,大約相當於家庭網際網路連線速度。赫歇爾空間天文台傳輸的測試數據已被澳大利亞新諾卡深太空跟蹤站接收。

成果

“赫歇爾”(Herschel)太空望遠鏡採用三種波長160微米,100微米和70微米,首度地對“M51”漩渦星系的成像“赫歇爾”(Herschel)太空望遠鏡採用三種波長160微米,100微米和70微米,首度地對“M51”漩渦星系的成像

2009年6月,觀測到M51漩渦星系神秘光線。

2009年10月24日,觀測到老鷹星雲(NGC6611)核心部位的恆星形成區,其中存在著大量的星際氣體和塵埃。

2011年,赫歇爾空間望遠鏡首次在獵戶座的三個紅外波段上,首次發現每一區域大約每100萬個氫分子中存在1個氧分子。

2011年,赫歇爾首次在太空中發現了帶電的太空水。這種水與人們熟悉的固體冰、液態水和氣態蒸氣都不相同,屬於一種新的水“態”,其在地球上不會自然生成。

2011年5月,探測到在一些合併星系中心部位發出的超高速分子噴流,其中一些噴流的速度高達每秒1000公里,比地球上颶風快萬倍。赫歇爾的觀測顯示,在一些擁有活動星系核(AGN)的星系中,這種強烈的星系颶風能吹散幾乎所有的塵埃和氣體物質,從而造成星系內部恆星形成過程停止,中央黑洞也得不到新的物質補給。這項發現的意義在於,它第一次找到了科學家們一直在苦苦尋覓的,有關恆星新生過程和黑洞吸積的負反饋機制。

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