八十八星座中圓規座的研究歷史

八十八星座中圓規座的研究歷史

本期八十八星座帶來的知識是圓規座的研究歷史,由於大氣中臭氧、氧,氮分子等對紫外線的強烈吸收,天體的紫外光譜在地面無法進行觀測;在紅外波段,則由於水汽和二氧化碳分子等振動帶、轉動帶所造成的強烈吸收……

研究歷史
由於大氣中臭氧、氧,氮分子等對紫外線的強烈吸收,天體的紫外光譜在地面無法進行觀測;在紅外波段,則由於水汽和二氧化碳分子等振動帶、轉動帶所造成的強烈吸收,只留下為數很少的幾個觀測波段;在圓規座射電波段上,低層大氣的水汽是短波的主要吸收因素,而電離層的折射效應則將長波輻射反射回圓規座空間;至於x、γ射線,更是難於到達地面;由於圓規座分子散射,地球大氣還起著非選擇性消光作用。而空間天文觀測基本不受上述因素的影響。

另外,圓規座空間觀測會減輕或免除地球大氣湍流造成的光線抖動的影響,天象不會歪曲,這就大大提高儀器的分辨本領。今天的圓規座空間技術力量已能直接獲取觀測客體的樣品,開創了直接探索太陽系內天體的新時代。

現在已經能夠直接取得圓規座行星際物質的粒子成分、月球表面物質的樣品和行星表面的各種物理參量,並且取得沒有受到地球大氣和磁場歪曲的各類粒子輻射的強度、能譜、空間分佈和它們隨時間變化的情況等。

現代圓規座空間科學技術是空間天文發展的基礎,近二十年來,它給圓規座空間天文觀測提供了各種先進的運載工具。目前,空間天文觀測廣泛地使用高空飛機、平流層氣球、探空火箭、人造衛星、空間飛行器、太空梭和空間實驗室等作為運載工具,進行技術極為複雜的天文探測。特別是人造衛星和宇宙飛船,是圓規座空間天文進行長時期綜合性考察的主要手段。

自六十年代以來,世界各國發射了一系列軌道天文臺以及許多小型天文衛星、行星探測器和行星際空間探測器。美國在七十年代發射的天空實驗室,是發展載人飛船的空間天文觀測技術的—次嘗試。今後的空間天文觀測將主要依靠環繞地球軌道執行的永久性觀測站來進行。

圓規座空間天文探測常常需要準確證認輻射源的方位,有時需要在短達幾秒鐘的時間內完整地記錄一個複雜的瞬時性爆發現象;有時則要求探測儀器在極端乾淨的環境中工作,免遭太空環境的干擾。現代空間科學技術常常能夠滿足這些嚴格的要求,為上述運載工具提供極為準確的定向系統、複雜而又可靠的姿態控制系統、大規模高速資訊取樣和回收系統以及各種任意選擇的執行軌道,給圓規座天文觀測以良好的保證。圓規座空間天文迅速發展的另一個因素是實驗方法的不斷完善。圓規座空間天文的實驗方法和傳統的光學或射電天文方法有很大區別。由於電磁輻射性質的不同,特別在高能輻射方面差別更大,因此,對它們的探測多半需要採用各種核輻射探測技術,利用電磁輻射的光電、光致電離—電子對轉換等效應,來測量輻射通量和能譜,並根據空間天文的特點加以發展。目前在空間天文中從紫外線軟X射線直到高能γ射線,按照能量的高低廣泛使用光電倍增管、光子計數器。電離室、正比計數器。閃爍計數器、切連科夫計數器和火花室等多種探測儀器。

在這些輻射波段裡,一般的光學成像方法失去作用,必須應用掠射光學原理進行聚光和成像。現在,已經使用掠射X射線望遠鏡,但還只應用於圓規座遠紫外和軟X波段。在硬X射線和γ射線波段目前還沒有任何實際有效的聚光和成像方法。圓規座空間天文探測的一個重要方面是證認各種輻射源,並確定其方位。上述各種探測器本身不具有任何方向性,因此發展了定向準直技術。這種技術在X射線天文中,應用得最為充分,如絲柵型、板條型、蜂窩狀等不同型別的準直器已廣泛使用。

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