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上世紀70年代,德國在波恩附近建造了100米直徑的全向轉動拋物面射電望遠鏡,這是世界上最大的可轉動單天線射電望遠鏡。

上世紀80年代以來,歐洲的VLBI網、美國的VLBA陣、日本的空間VLBI相繼投入使用,這是新一代射電望遠鏡的代表,它們在靈敏度、解析度和觀測波段上都大大超過了以往的望遠鏡。其中,美國的超長基線陣列(VLBA)由10個拋物天線組成,橫跨從夏威夷到聖科洛伊克斯8 000千米的距離,其精度是哈勃太空望遠鏡的500倍,是人眼的60萬倍。它所達到的解析度相當於讓一個站在紐約的人閱讀位於洛杉磯的一張報紙。

太空望遠鏡(1)

眾所周知,地球表面有一層厚厚的大氣,它們是地球的保衛者。地球大氣中各種粒子主要透過對天體輻射的吸收和反射,使得大部分波段範圍內的天體輻射無法到達地面。人們把能到達地面的波段形象地稱為“大氣視窗”,這種“視窗”有三個:光學視窗、紅外視窗、射電視窗。大氣對於其他波段,比如紫外線、X射線、γ射線等均是不透明的,在人造衛星上天后才實現這些波段的天文觀測。

紅外望遠鏡

最早的紅外觀測可以追溯到18世紀末。由於地球大氣的吸收和散射造成在地面進行的紅外觀測只侷限於幾個近紅外視窗,因此要獲得更多紅外波段的資訊,就必須進行空間紅外觀測。從19世紀下半葉,紅外天文學觀測才真正開始。最初是用高空氣球,後來發展到飛機運載紅外望遠鏡或探測器進行觀測。

1983年1月23日,美英荷聯合發射了第一顆紅外天文衛星IRAS。其主體是一個口徑為57厘米的望遠鏡,主要從事巡天工作。IRAS的成功極大地推動了紅外天文在各個層次的發展。直到現在,IRAS的觀測源仍是天文學家研究的熱點目標。

1995年11月17日由歐洲、美國和日本合作的紅外空間天文臺ISO發射升空。ISO的主體是一個口徑為60厘米的R-C式望遠鏡,它的功能和效能均比IRAS有許多提高。與IRAS相比,ISO具有更寬的波段範圍、更高的空間解析度、更高的靈敏度(約為IRAS的100倍)以及更多的功能。

紫外望遠鏡

紫外波段介於X射線和可見光之間的頻率範圍,觀測波段為3 100~100埃。紫外觀測需要避開臭氧層和大氣對紫外線的吸收,所以在150千米的高度才能進行。從最初用氣球將望遠鏡載上高空觀察,到以後用了火箭、太空梭和衛星等空間技術才使紫外觀測有了真正的發展。

1968年美國發射了OAO-2衛星,之後歐洲也發射了TD-1A衛星,它們的任務是對天空的紫外輻射作一般性的普查觀測。被命名為“哥白尼”號的OAO-3衛星於1972年發射升空,它攜帶了一架0.8米的紫外望遠鏡,正常執行了9年,觀測了天體的950~3500埃的紫外光譜。

1990年12月2~11日,“哥倫比亞”號太空梭搭載Astro-1天文臺作了空間實驗室第一次紫外光譜上的天文觀測;1995年3月2日開始,Astro-2天文臺完成了為期16天的紫外天文觀測。

1999年6月24日FUSE衛星發射升空,這是NASA的“起源計劃”專案之一,其任務是要回答天文學有關宇宙演化的基本問題。

紫外天文學是全波段天文學的重要組成部分,自哥白尼號升空至今,已經發展了紫外波段的EUV(極端紫外)、FUV(遠紫外)、UV(紫外)等多種探測衛星,覆蓋了全部紫外波段。

X射線望遠鏡

X射線輻射的波段範圍是0.01~10奈米,其中波長較短(能量較高)的稱為硬X射線,波長較長的稱為軟X射線。天體的X射線是根本無法到達地面的,因此只是在人造地球衛星上天后,天文學家才獲得了重要的觀測成果,X射線天文學才發展起來。

太空望遠鏡(2)

1962年6月,美國麻省理工學院的研究小組第一次發現來自天蠍座方向的強大X射線源,這使X射線天文學進入了較快的發展階段。後來隨著高能天文臺1號、2號兩顆衛星發射成功,首次進行了X射線波段的巡天觀測,使X射線的觀測研究向前邁進了一大步,形成對X射線觀測的熱潮。

γ射線望遠鏡

γ射線比硬X射線的能量更高,波長更短。由於地球大氣的吸收,γ射線天文觀測只能透過高空氣球和

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