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发表于 2019-1-30 09:08:11
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本帖最后由 邓文龙 于 2019-1-30 12:27 编辑
2.3 嫦娥四号发射
月球是人类最早踏足的地外天体。自20世纪人类登月以来,人类已经对月球进行了很多探索。但我们对月球的了解仍然有限,尤其是还没有航天器在月球背面着陆。
月球探测近年来再次成为了太空探索的热点。中国的探月工程已经先后发射了嫦娥一号、二号、三号探测器。继嫦娥四号中继星发射之后,2018年12月8日,中国又成功发射了嫦娥四号月球探测器,开启了人类首次在月球背面的软着陆之旅[28]。
嫦娥四号探测器由着陆器与巡视器组成,巡视器命名为“玉兔二号”(图9)。作为世界首个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器,其主要任务是着陆月球表面,继续更深层次、更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息,完善月球的档案资料。月球正面和背面的电磁环境非常不同,月球背面电磁环境非常干净,屏蔽了来自地球的无线电信号干扰,是天文学家梦寐以求开展低频射电研究的场所。搭载了低频射电的频谱仪的嫦娥四号可以填补射电天文领域在低频观测段的空白,将为研究恒星起源和星云演化提供重要资料。嫦娥四号着陆区南极-艾肯特盆地是月球远面的重要标志,该区域地形起伏达6 km,是太阳系中已知最大的撞击坑之一。同时,这个火山坑的地壳很薄,以至于可以看穿地幔。收集这个区域岩石的数据可以帮助科学家们更好地理解组成月球的岩层,对研究月球和太阳系早期历史具有重要价值。
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图9 玉兔二号巡视器拍摄的嫦娥四号着陆器(图片来源:中国探月)
2.4 BepiColombo水星探测器发射
水星是距离太阳最近的行星。这是一个极端的世界,水星面向太阳的一面温度可以高达400℃以上,而背离太阳的一面温度可以低至-100℃以下。但是天文学家在水星北极(图10)的永久黑暗的陨石坑中发现了冰,这从一个侧面说明了我们对水星的了解还非常有限。向水星发送探测器是了解水星最直接的途径。
欧洲航天局于2018年10月底发射了BepiColombo水星探测器。这个探测器将在2025年底到达水星,对水星的物质组成和历史开展研究[29]。BepiColombo这次飞行使用了先进的太阳能离子推进器,并且将绕行地球轨道1次、金星轨道2次、水星轨道6次,以结合9次来自地球、金星和水星的引力协助,帮助BepiColombo抵挡太阳的巨大引力并滑入稳定的水星轨道。此次任务一个很大的创新是采用2个航天器从不同的位置同时对行星进行探测,这对了解太阳风对水星的表面和磁层的作用具有重要意义,BepiColombo将在“信使号”基础上进一步推进对水星和太阳系起源问题的研究,并将会对其他领域有所启发,如对靠近恒星运行的系外行星的研究。
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图10 水星北极(图片来源:NASA)
2.5 MeerKAT在南非揭幕
平方公里射电阵(SKA)是国际合作的下一代射电望远镜阵。建成之后将是世界上灵敏度最高的射电阵列,有望回答关于早期宇宙、脉冲星、星际介质的一系列问题。SKA有2个台址,分别位于南非和澳大利亚。南非和澳大利亚各有一个SKA先导阵列,其中南非的SKA先导阵列称为MeerKAT。
MeerKAT由64面13.5 m口径的天线组成,最长基线达8 km。MeerKAT于2018年7月在南非揭幕[30],并发布了一张到目前为止最清晰的银心的图像(图11),目前MeerKAT已经开始接受观测申请。
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图11 MeerKAT发布的迄今最清晰的银心图(图片来源:MeerKAT)
2.6 astropy发布2.0版核心程序包
astropy是天文学中常用的python模块,包括了天文常数、文件读写、坐标转换、数据拟合、可视化等工具。astropy在2018年9月发布了2.0版核心程序包[31]。目前的版本已经有了较为完善的功能,但在实际使用中,天文研究者仍然能感觉到其中的不足,未来astropy仍然需要着力完善。
3 总结与展望
2018年为2017年的一些天文学热点再添砖瓦,也用新发布的星表为未来的研究奠定了基础。2019年,我们将经历激动人心的一年。2019年4月,我们将看到“千呼万唤始出来”的视界面望远镜(Event Horizon Telescope)[32]拍摄的黑洞的照片,届时就能一睹黑洞的“身影”了。2019年9月25日,FAST望远镜落成3周年,届时也将完成国家验收,这也将标志着FAST完成调试,正式开始科学运行。2019年,引力波探测也将更进一步,引力波事件的星表将再增长不少。同样还将增长的还有快速射电暴和脉冲星的星表。随着样本的增大,我们或许能发现更多特殊的引力波事件、快速射电暴和脉冲星。通过这些特殊的天文现象和天体我们或许能揭开更多未知世界的面纱。2019年,我们期待它。
参考文献(References)
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[24] https://www.eso.org/public/images/eso1821a/
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[26]https://blogs.nasa.gov/parkersolarprobe/2018/11/20/parker-solar-probe-reports-first-telemetry-acquisition-of-science-data-since-perihelion/
[27] https://mars.nasa.gov/news/8392/ ... on-martian-surface/
[28] http://www.xinhuanet.com/tech/2018-12/09/c_1123827121.htm
[29] http://www.esa.int/Our_Activitie ... piColombo_overview2
[30] https://www.itweb.co.za/content/KWEBb7yaxRG7mRjO
[31] The Astropy Collaboration, Price-Whelan A. M., Sipőcz B. M., Günther H. M. et al. The Astropy Project: Building an Open-science Project and Status of the v2.0 Core Package [J]. Astronomical Journal, 2018, 156:123
[32] https://eventhorizontelescope.org/
收稿日期:2018-12-12;修回日期:2019-01-12
基金项目:国家重点研发计划项目(2017YFA0402600,2015CB857100);国家自然科学基金(11603036);中国科学院青年创新促进会(id: 2018075)
作者简介:钱磊,副研究员,研究方向为射电天文学,电子信箱: lqian@nao.cas.cn
引用格式:钱磊. 2018天文学热点回眸[J]. 科技导报, 2019, 37(1): ;doi:
《科技导报》链接
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz ... rsFHNrw89MWq6ZXS#rd
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