天文新聞

土星磁泡的爆發能量

畫家構思的土星磁泡
英國蘭卡斯特大學(Lancaster University)克里斯·阿瑞奇(Chris Arridge)博士領導的研究團隊,利用卡西尼號太空船的數據,發現首個直接證據表明土星磁泡釋放的爆發能量。這種爆發能量來自於磁重聯(magnetic reconnection),它是太空天氣重要的一部分,涉及激發輻射帶與產生北極光。

土星磁泡的奧秘線索來自土星冰冷,直徑只有五百公里的土衛二(Enceladus),它南極噴射出來的氣體進入土星

俄羅斯計劃試驗太空激光電力傳輸系統

進步號貨運太空船停泊在國際太空站俄羅斯艙段
俄羅斯科學家正著手嘗試將電力從一艘太空船通過激光傳輸到另一艘太空船的內部系統,該技術如研發成功,將用於在太空向高成本衛星和軍用衛星傳輸電力。

俄羅斯航天局(ROSCOSMOS)決定將在太空中開展無線能量傳輸試驗。俄羅斯科羅廖夫能源火箭航天公司(Energia )的科學家正為此進行準備工作,研究人員希望以發射激光的方式從國際太空站的俄羅斯艙段向距離該太空站約1.5公里遠的進步號貨運太空船輸電。

【圖:俄羅斯航天局;文:節錄自國家航天局網頁】

小行星採礦可能是危險的行為

畫家筆下的私人企業在小行星採礦
不久的將來在小行星採礦可能是危險行為,而且還有可能違法。根據1967年的外太空條約和1979年的月球協定,外太空的資源不存在單邊商業開發權。但是美國國會在2015年通過的太空法案指出,美國的太空公司擁有和銷售空間資源的權利,比如從小行星上採礦。支持者認為,美國的太空行動是一個大膽的聲明,這裡進行太空商業行為都是私人性質,不是國家行為。

有人指出,小行星採礦需要受到國際管制,否則會有更多的太空資產被開採。但這個觀點遭到私人太空公司的質疑,後者認為能夠進行私人航天發射的公司屈指可數,他們擁有的航天技術已經能夠匹敵一些世界上的航天強國。太空中擁有的資源非常龐大,僅僅依靠國家行為開採,那麼很可能會停滯不前,商業資本的介入能夠最大化提陞技術,降低成本。

從地外天體的探索角度看,如果人類大規模利用太空資源,將不可避免地污染它們,比如地球上的微生物通過太空船進入小行星表面,這會使得我們失去發現地外生命的機會。同時,太空資源的爭奪也會破壞地球周圍的軌道環境。科學家預計,太空開採可能在未來十年內發生,目前國際太空站已經有私人公司介入,負責載人和貨運太空船的發射。

【圖:互聯網;文:節錄自國家航天局網頁】

重力波探測衛星延期發射升空

畫家筆下的重力波探測衛星
歐洲太空總署的重力波探測衛星(Laser Interferometer Space Antenna pathfinder,激光干涉儀太空天線探路者,簡稱 LISA pathfinder)衛星原定今日香港時間中午12時30分,在法屬圭亞那庫魯(Kourou)火箭發射場發射升空。因為織女星運載火箭出現技術故障,需要進行更詳盡的檢查,決定延期發射升空。如果問題今日可以解決,衛星將於明日(12月3日)發射。

LISA 探路者衛星是歐洲太空總署嘗試引證愛因斯坦廣義相對論提出,至今唯一仍未能夠驗證的重力波理論。

【圖、文:節譯自歐洲太空總署網頁】

請按左下角「外部連結」觀看有關LISA 探路者衛星影片

https://www.youtube.com/watch?v=mgqqFjNcTbo

歐洲太空總署慶祝太陽和太陽風層探測器升空二十週年

畫家筆下的太陽和太陽風層探測器
歐洲太空總署和美國太空總署慶祝太陽和太陽風層探測器(Solar and Heliospheric Observatory,簡稱SOHO)升空二十週年。這艘由歐洲太空總署及美國太空總署共同研製的無人太空船,在1995年12月2日發射升空。太空船的原本設計壽命是兩年,但二十年後仍然正常工作。

太空船重610公斤,於L1拉格朗日點(Lagrangian point)上公轉。在該點,環繞太陽公轉所需的離心力是經地球重力抵消後的太陽重力,而公轉週期與地球相同,因此可停留在相對位置上。雖然它處在L1點,但SOHO並非準確位於L1的位置,因為那樣會使它因太陽發出的電波而造成通訊困難,並且會造成軌道不穩定。它位於這個(不斷移動的)經過L1並垂直於太陽和地球連線的平面,並沿着以L1附近為中心的橢圓軌道繞行,每六個月繞L1一周。與此同時L1本身也連同地球運動,每十二個月繞太陽一周。這樣就使SOHO始終保持在一個與地球通訊的良好位置。

太陽和太陽風層探測器安裝了十二台主要的科學儀器,每一個都能夠獨立的觀察太陽或者太陽的某個局部。

一些儀器上的觀察能夠以圖片的形式保存下來,其中的大部分在互聯網上能夠被用來公共或者研究的用途。其它的類似光譜和太陽風中粒子的測量結果則不能被訪問到。這些圖片從可見光到遠紫外線的範圍。

【圖、文:節譯自歐洲太空總署網頁及維基百科】

歐洲將啟動火星外太空生物探測任務

畫家筆下的火星外太空生物探測衛星
歐洲火星外太空生物探測任務(Exobiology on Mars,簡稱 ExoMars)終於要邁出探索紅色星球的第一步。該任務的首個項目預計在2016年3月啟動。

ExoMars任務的第一個項目包括向火星發射人造衛星來研究這顆紅色星球上的微量氣體,並向火星表面投放一個登陸器來測試火星探測車登陸火星表面所需要的技術。火星探測車是ExoMars的第二個項目,預計於2019年到達火星。兩大項目預計共花費13億歐元。

ExoMars火星探測任務在2005年就通過了歐洲太空總署成員國的正式批准,期間該計劃有多次幾乎要停止。在美國放棄將ExoMars作為優先任務後,俄羅斯聯邦航天局作為新的伙伴加入ExoMars任務,後者將會為ExoMars兩個項目提供關鍵部件和科學儀器,包括為運送衛星的質子號火箭提供到達火星所需的一切硬件。相關設備在12月中旬運往哈薩克斯坦拜科努爾航天發射場。俄羅斯聯邦航天局正在為明年3月14日質子號火箭的發射做準備,火箭抵達火星的時間預計在明年10月中旬。

【圖、文:節錄自國家航天局網頁】

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡完成安裝第二塊鏡片

工程師視察第二塊鏡片安裝工作
美國太空總署星期一宣佈,已經成功地安裝詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的第二塊鏡片,該望遠鏡由十八塊六邊型的鏡片組成。

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的六邊形反射鏡到達軌道後會展開,成為6.5米口徑的牛頓式反射望遠鏡。每塊鏡片由超輕量級表面鍍金的鈹(beryllium)構成,能承受攝氏零下250度的溫度。不過在這個溫度下,望遠鏡會產生38納米的位移,過大的位移將引起微妙的光學變化。鏡片安裝是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的最後組裝階段。預期在明年年底完成所有鏡片的安裝。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁;新聞訊息由林景明提供】

中國科學家聯同國際團隊預言第二類Weyl費米子存在

一型(左)及二型(右)Weyl費米子能態
由中國科學院物理研究所、北京凝聚態國家實驗室、普林斯頓大學和瑞士蘇黎世聯邦工學院的研究者們組成的國際團隊,最近在一類特殊的金屬性材料中預言了一種新型粒子的存在。當外加磁場在一些特定方向上時,這種材料表現出絕緣體行為,而當磁場處於其他方向時,則表現出導體行為。這種獨特的物理特性具有潛在的應用價值,即有助於研發具有高效率低能耗特點的新型芯片。研究人員預言在鎢二碲化物(WTe2)中存在著這種粒子。形形色色的固態材料像一個個材料宇宙,包含著多種不同特性的粒子,其中一些可以在宇宙中找到真正的基本粒子與之對應,而其餘的只可能存在於某些特殊類型的晶體之中。

【圖、文:節錄自中國科學院物理研究所網頁;新聞訊息由林景明提供】本研究相關工作發表在最新一期的《自然》雜誌

科學家計劃利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡觀測太陽系外衛星

畫家筆下的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡
美國太空總署的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope),作為哈勃太空望遠鏡的繼任者,它將於2018年發射升空。主要通過觀測宇宙中最遙遠的天體,研究宇宙歷史的各個階段。

這個望遠鏡也將像探測太陽系內的行星一樣去調查系外行星。一組由美國地質調查局天體地質中心主任拉斯洛·克斯塔伊(Laszlo Kestay)領導的研究團隊,計劃利用太空望遠鏡的功能,把重點放在外太陽系衛星與它們的地質概況上,藉此更加了解我們的行星鄰居。

他們給詹姆斯·韋伯太空望遠鏡提出了兩個科學目標。第一個任務是完成大衛星的紅外調查,第二個任務關乎地質學,被描述為「監測活躍衛星表面變化」。

【圖、文:林景明節譯自物理學機構網頁】研究全文發表於論文預印本網頁arXiv上

台灣中學生獲得小行星命名

陳韋同
2015年11月25日出版的96359-96938號《小行星通告》新增一顆以台灣中學生命名的小行星。小行星編號31909 Chenweitung 陳韋同。

陳韋同是台北市建國中學學生, 以「以分頻多工及交流差動磁場強度為基礎之定位系統應用於無人飛行器控制系統的研究」作品獲得嵌入式系統學科大會獎第一名以及美國太空總署特別獎榮譽獎。

該小行星由林肯實驗室近地小行星研究團隊2000年4月5日發現,臨時編號2000 GP52

【圖:互聯網;文:林景明節譯自國際天文學聯會小行星通告】

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