天文新聞

上海天文台等離子層同化研究新進展

同化前後的等離子層電子密度分佈示意圖
處在宇宙空間中的地球時刻受著太陽吹過來的高能粒子風影響,在地球磁場的作用下,太陽風會繞過地球磁場,繼續向前運動,於是在地球周圍就形成了一個被太陽風包圍的、形似彗星的地球磁場區域,稱之為磁層。磁層中的大氣會被電離,產生大量的等離子體,磁層的最內層是電離層,最上面是等離子體層。無線電通訊和衛星導航在人類生活和軍事等方面已經得到了廣泛應用,地球空間環境會對它們造成一定的干擾,例如等離子體層會產生一些不必要的干擾,影響衛星導航系統和無線電通訊。因此,研究地球空間環境對國民經濟和國防建設尤為重要。

由於觀測手段的缺乏,對電離層以上的等離子層的研究相對較少,隨著星載全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System; GNSS )的發展,越來越多的低軌(Low Earth Orbit; LEO )衛星搭載GNSS 接收機發射上天,這樣就可以獲取全球分佈的中性大氣、電離層和等離子層觀測數據。近日,上海天文台郭鵬副研究員等利用星載GNSS 觀測資料,對等離子體層進行了數據同化研究(注1 ),並發現同化後的模型比之前的同類研究更加接近大氣的真實狀況。

【圖、文:節錄自中國科學院上海天文台網頁 ;新聞訊息由林景明提供】

郭守敬望遠鏡成功獲取刻卜勒太空望遠鏡天區的低分辨率光譜

刻卜勒太空望遠鏡視場內科學目標的分佈圖
美國刻卜勒太空望遠鏡(Kepler Space Telescope)通過連續監測天鵝座-天琴座的一個天區,獲得視場內大量恆星前所未有的高連續性、高精度光變曲線,在系外行星搜尋和利用星震學方法研究行星母星方面取得了革命性突破。雖然系統的巡天使得覆蓋整個赫-羅圖的恆星星震研究首次成為可能,然而刻卜勒太空望遠鏡輸入星表只提供低精度的恆星有效溫度、表面重力加速度和金屬豐度值以及缺乏恆星化學組分和自轉速度信息,妨礙了星震學模型的構建。因此,以一致的方法對刻卜勒太空望遠鏡視場內數以萬計的恆星進行光譜觀測成為緊迫的科學需求。

中國郭守敬望遠鏡兼具大口徑、大視場和多目標的天文觀測能力,是唯一能對美國刻卜勒太空望遠鏡105平方度天區的十萬多顆目標恆星進行有效光譜觀測的天文設備。自2010年以來,中國學者與比利時等國際學者合作,利用郭守敬望遠鏡開展了對刻卜勒太空望遠鏡天區進行系統的恆星光譜觀測項目。其目的是利用LAMOST對刻卜勒太空望遠鏡視場內的天體進行低色散光譜觀測,該項目共獲得了8萬餘顆恆星的10萬餘條光譜,並利用進行了恆星參數的計算,引起了國際天文學界的廣泛關注並產生了重要影響。

【圖、文:節錄自中國科學院國家天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】

搜尋近地天體延伸任務衛星識別彗星上的溫室氣體

2010年4月20日拍攝的基斯滕森彗星
美國太空總署2009年12月14日發射口徑0.4米的廣域紅外線巡天探測衛星(Wide-field Infrared Survey Explorer,簡稱 WISE),在2010年10月,衛星上的製冷劑用完,但衛星上各種儀器狀態仍然非常良好。美國太空總署行星部有見及此,出資將這顆人造衛星的用途,更改為進行不使用製冷劑的「搜尋近地天體延伸任務」Near-Earth Object WISE,簡稱 NEOWISE。

「搜尋近地天體延伸任務」衛星觀測了163顆彗星,數據提供彗核大小和一些難以觀察氣體,例如:二氧化碳和一氧化碳的產生速度。

一氧化碳和二氧化碳是彗星和早期太陽系環境中常見的分子。在大多數情況下,當它們接近太陽時,彗星的活動可能由水冰昇華帶動,但彗星在距離太陽較遠的冰冷環境中,其他常見的分子,例如:一氧化碳和二氧化碳可能是彗星的主要驅動力。這些二氧化碳和一氧化碳很難從地面直接檢測,因為它們的濃度低,受到地球大氣層中相同的分子遮蓋,無法偵測得到。「搜尋近地天體延伸任務」衛星翱翔在地球大氣層以外,令得彗星的氣體排放量可以測量得到。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁;新聞訊息由林景明提示】研究全文刊登在已經出版的《天體物理學報》

藍源太空公司成功回收無人駕駛太空船

新謝帕德號太空船發射情況
亞馬遜(Amazon.com)創辦人貝佐斯(Jeff Bezos)的藍源太空公司(Blue Origin),昨日在美國德克薩斯州,首次成功回收可多次使用的「新謝帕德號」(New Shepard)太空船。太空船採用BE-3火箭引擎,試飛上離地球100公里的太空軌道,頂部無人搭乘的乘客艙與火箭脫離後,火箭開始降落,離地面1.5公里處重新啟動引擎,以7公里時速,完整無缺、慢慢垂直降落至發射台。

這次試驗成功創下商業太空飛行新里程碑,進度超前對手太空探索科技公司(SpaceX),大幅節省太空飛行的成本。

【圖、文:節譯自藍源太空公司新聞公報】

請按左下角「外部連結」觀看有關影片

https://www.youtube.com/watch?v=9pillaOxGCo

日本破曉號金星氣候衞星再次獲得進入金星軌道機會

日本漫畫指金星正等待破曉號再回來
日本宇宙航空研究開發機構破曉號(Akatsuki;又稱為 Venus Climate Orbiter,金星氣候衞星)目前位於金星附近的軌道上,由於2010年主推進器的故障,導致探測器沒有進入金星軌道,目前日本科學家正在等待下一次進入金星軌道的機會。10月11日,衞星完成了一次機動,預計在12月7日抵達金星,所有系統都進行了調試。日本宇宙航空研究開發機構的宇宙學家指出,探測器上的輔助推進裝置經過20分鐘點火,預計進入541公里高度的軌道上。

日本科學家承認12月7日機動是有風險的,但成功的可能性仍然存在,風險是存在的,但不至於那麼危險。破曉號衞星將進入一個更高的軌道,比預期的軌道要高一些,因此它的科學使命會出現一些變化和調整。

破曉號是日本宇宙航空研究開發機構的行星探測計劃的第三顆衛星,也是日本第一顆金星探測衞星,同時還是世界第一個非地球的行星氣象衞星。計劃的主要目的在於探索金星大氣的「超自轉」現象。

【圖:日本宇宙航空研究開發機構;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

銀河系中最熱的白矮星

RX J0439.8-6809的位置
來自德國蒂賓根大學(University, Tübingen)和波茨坦大學(University of Potsdam)的天文學家,確認發現的一顆白矮星是我們星系中最熱的白矮星。這顆編號為 RX J0439.8-6809的白矮星,溫度高達攝氏25萬度。這顆橫亙在銀河系邊緣的垂死恆星,早已進入冷卻階段。研究人員也首次觀測到有星際氣體雲湧入銀河系內,這表明我們的星系正從宇宙深處收集新鮮的物料成分,製造新的恆星。

【圖:波茨坦大學;文:林景明節譯自每日科學網頁】研究全文發表於11月13日出版的《天文學和天體物理學》雜誌

銀河系中最熱的白矮星

RX J0439.8-6809的位置
來自德國蒂賓根大學(University, Tübingen)和波茨坦大學(University of Potsdam)的天文學家,確認發現的一顆白矮星是我們星系中最熱的白矮星。這顆編號為 RX J0439.8-6809的白矮星,溫度高達攝氏25萬度。這顆橫亙在銀河系邊緣的垂死恆星,早已進入冷卻階段。研究人員也首次觀測到有星際氣體雲湧入銀河系內,這表明我們的星系正從宇宙深處收集新鮮的物料成分,製造新的恆星。

【圖:波茨坦大學;文:林景明節譯自每日科學網頁】研究全文發表於11月13日出版的《天文學和天體物理學》雜誌

搜尋近地天體延伸任務衛星識別彗星上的溫室氣體

2010年4月20日拍攝的基斯滕森彗星
美國太空總署2009年12月14日發射口徑0.4米的廣域紅外線巡天探測衛星(Wide-field Infrared Survey Explorer,簡稱 WISE),在2010年10月,衛星上的製冷劑用完,但衛星上各種儀器狀態仍然非常良好。美國太空總署行星部有見及此,出資將這顆人造衛星的用途,更改為進行不使用製冷劑的「搜尋近地天體延伸任務」Near-Earth Object WISE,簡稱 NEOWISE。

「搜尋近地天體延伸任務」衛星觀測了163顆彗星,數據提供彗核大小和一些難以觀察氣體,例如:二氧化碳和一氧化碳的產生速度。

一氧化碳和二氧化碳是彗星和早期太陽系環境中常見的分子。在大多數情況下,當它們接近太陽時,彗星的活動可能由水冰昇華帶動,但彗星在距離太陽較遠的冰冷環境中,其他常見的分子,例如:一氧化碳和二氧化碳可能是彗星的主要驅動力。這些二氧化碳和一氧化碳很難從地面直接檢測,因為它們的濃度低,受到地球大氣層中相同的分子遮蓋,無法偵測得到。「搜尋近地天體延伸任務」衛星翱翔在地球大氣層以外,令得彗星的氣體排放量可以測量得到。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁;新聞訊息由林景明提示】研究全文刊登在已經出版的《天體物理學報》

藍源太空公司成功回收無人駕駛太空船

新謝帕德號太空船發射情況
亞馬遜(Amazon.com)創辦人貝佐斯(Jeff Bezos)的藍源太空公司(Blue Origin),昨日在美國德克薩斯州,首次成功回收可多次使用的「新謝帕德號」(New Shepard)太空船。太空船採用BE-3火箭引擎,試飛上離地球100公里的太空軌道,頂部無人搭乘的乘客艙與火箭脫離後,火箭開始降落,離地面1.5公里處重新啟動引擎,以7公里時速,完整無缺、慢慢垂直降落至發射台。

這次試驗成功創下商業太空飛行新里程碑,進度超前對手太空探索科技公司(SpaceX),大幅節省太空飛行的成本。

【圖、文:節譯自藍源太空公司新聞公報】

請按左下角「外部連結」觀看有關影片

https://www.youtube.com/watch?v=9pillaOxGCo

日本破曉號金星氣候衞星再次獲得進入金星軌道機會

日本漫畫指金星正等待破曉號再回來
日本宇宙航空研究開發機構破曉號(Akatsuki;又稱為 Venus Climate Orbiter,金星氣候衞星)目前位於金星附近的軌道上,由於2010年主推進器的故障,導致探測器沒有進入金星軌道,目前日本科學家正在等待下一次進入金星軌道的機會。10月11日,衞星完成了一次機動,預計在12月7日抵達金星,所有系統都進行了調試。日本宇宙航空研究開發機構的宇宙學家指出,探測器上的輔助推進裝置經過20分鐘點火,預計進入541公里高度的軌道上。

日本科學家承認12月7日機動是有風險的,但成功的可能性仍然存在,風險是存在的,但不至於那麼危險。破曉號衞星將進入一個更高的軌道,比預期的軌道要高一些,因此它的科學使命會出現一些變化和調整。

破曉號是日本宇宙航空研究開發機構的行星探測計劃的第三顆衛星,也是日本第一顆金星探測衞星,同時還是世界第一個非地球的行星氣象衞星。計劃的主要目的在於探索金星大氣的「超自轉」現象。

【圖:日本宇宙航空研究開發機構;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

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