天 文 新 知|
每 當 我 們 談 及 太 空 中 的 天 文 望 遠 鏡 ， 腦 海 裡 常 會 聯 想 到 先 進 的 哈 勃 太 空 望 遠 鏡 或 錢 德 拉 X 射 線 天 文 台 ， 這 些 設 施 的 共 通 之 處 在 於 它 們 均 為 西 方 國 家 所 研 製 。 的 確 ， 以 太 空 作 為 天 文 研 究 地 盤 的 太 空 望 遠 鏡 ， 大 部 份 皆 為 歐 美 國 家 所 發 射 ( 只 有 少 許 例 外 地 由 日 本 發 射 ) 。 在 地 球 大 氣 外 裝 設 觀 測 設 施 有 兩 大 好 處 ， 首 先 ， 影 像 可 更 為 清 晰 ， 否 則 大 氣 的 阻 隔 會 使 影 像 變 得 模 糊 （ 情 形 就 像 身 處 充 滿 蒸 氣 的 浴 室 之 中 ） ； 其 次 ， 我 們 可 以 偵 察 到 那 些 從 恆 星 和 星 系 而 來 ， 卻 被 大 氣 層 阻 擋 著 的 輻 射 ， 例 如 紫 外 線 、 X 射 線 和 伽 瑪 射 線 。 雖 然 我 們 有 賴 大 氣 層 保 護 免 受 太 陽 紫 外 線 和 X 射 線 的 灼 傷 ， 但 是 這 也 意 味 著 如 果 我 們 留 在 地 面 上 ， 便 會 錯 失 大 量 來 自 宇 宙 的 資 訊 。 去 年 年 初 神 舟 二 號 軌 道 艙 搭 載 了 太 陽 能 和 宇 宙 高 能 輻 射 監 測 系 統 ， 使 中 國 的 空 間 天 文 學 跨 進 新 的 里 程 。 不 載 人 的 神 舟 二 號 是 中 國 為 載 人 飛 行 作 準 備 的 五 艘 太 空 船 中 的 第 二 艘 ， 它 在 北 京 時 間 2001 年 1 月 10 日 凌 晨 1 時 於 甘 肅 省 酒 泉 衛 星 發 射 中 心 由 長 征 二 號 己 火 箭 發 射 ， 這 次 發 射 亦 標 誌 了 二 十 一 世 紀 首 次 的 火 箭 升 空 （ 二 十 一 世 紀 是 由 2001 年 開 始 的 ！ ） 。 太 空 船 的 返 回 艙 在 環 繞 地 球 108 次 後 ， 在 北 京 時 間 1 月 16 日 19 時 22 分 返 回 地 球 ， 而 軌 道 艙 則 由 太 陽 能 電 池 板 供 應 電 力 ， 在 軌 道 上 繼 續 運 行 將 近 6 個 月 ， 當 中 並 進 行 了 太 空 環 境 研 究 的 實 驗 。 軌 道 艙 更 首 次 載 有 軌 道 天 文 望 遠 鏡 ， 研 究 來 自 太 陽 甚 至 宇 宙 深 處 爆 炸 所 發 出 的 高 能 輻 射 。 中 國 科 學 院 高 能 物 理 研 究 所 的 宇 宙 線 和 高 能 天 體 物 理 開 放 實 驗 室 自 1993 年 開 始 ， 和 南 京 大 學 共 同 研 製 這 台 軌 道 望 遠 鏡 。 望 遠 鏡 有 三 組 由 中 國 自 行 設 計 和 建 造 的 探 測 器 ， 探 測 範 圍 涵 蓋 軟 X 射 線 至 伽 瑪 射線 的 輻 射 。 望 遠 鏡 每 92 分 鐘 沿 距 離 地 面 350 公 里 左 右 的 近 地 軌 道 圍 繞 地 球 一 周 ， 所 接 收 的 數 據 會 傳 送 回 位 於 北 京 附 近 的 密 雲 縣 地 面 接 收 站 。 三 組 探 測 器 中 獲 得 最 豐 碩 科 學 成 果 的 ， 可 算 是 由 宇 宙 線 和 高 能 天 體 物 理 開 放 實 驗 室 所 研 製 的 X 射 線 探 測 器 。每 當 X 射 線 暴 的 光 子 撞 到 探 測 器 上 ， 便 會 觸 發 探 測 器 收 集 數 據 。 探 測 器 在 運 作 期 間 ， 共 錄 得 664 次 撞 擊 ， 研 究 小 組 由 此 識 別 並 記 錄 了 近 百 次 太 陽 耀 斑 的 變 光 曲 線 （ 當 神 舟 二 號 在 軌 道 上 面 向 太 陽 時 ） 和 約 30 次 伽 瑪 射 線 爆 發 ， 大 部 分 觀 測 結 果 跟 其 他 人 造 衛 星 所 測 得 的 類 似 。 耀 斑 是 太 陽 大 氣 層 表 面 短 暫 的 爆 發 現 象 。 探 測 器 於 2001 年 4 月 2 日 錄 得 有 記 錄 以 來 最 強 大 的 X 射 線 耀 斑 。 另 一 方 面 ， 伽 瑪 射 線 爆 發 是 發 生 在 宇 宙 深 處 一 種 最 強 烈 的 爆 炸 ， 雖 然 至 今 而 人 們 還 未 弄 清 它 們 的 來 源 ， 但 是 這 並 沒 有 令 天 文 學 家 放 棄 推 測 ， 其 中 的 一 些 猜 想 ， 包 括 比 太 陽 質 量 大 60 倍 的 巨 型 恆 星 正 在 塌 縮 、 兩 顆 中 子 星 合 併 ， 或 是 中 子 星 變 為 奇 異 星 。 中 國 首 次 在 軌 道 進 行 的 天 文 觀 測 雖 然 帶 來 許 多 令 人 鼓 舞 的 結 果 ， 但 仍 有 不 少 可 以 更 進 一 步 。 例 如 ， 在 餘 下 的 神 舟 號 飛 行 任 務 中 ， 並 無 搭 載 其 他 天 文 儀 器 的 安 排 ， 要 是 如 果 中 國 首 次 載 人 太 空 任 務 中 能 帶同 一 台 望 遠 鏡 就 非 常 理 想 了 ！ 當 然 ， 下 一 步 首 先 應 是 發 射 專 門 用 作 天 文 研 究 的 衛 星 ， 目 前 有 幾 個 計 劃 正 處 於 策 劃 階 段 ， 包 括 建 造 一 枚 作 硬 X 射 線 巡 天 觀 測 的 衛 星 （ 硬 X 射 線 調 製 望 遠 鏡 ， HXMT ） 和 一 枚 「 微 型 衛 星 」 （ 重 量 不 逾 100 公 斤 ） ， 來 研 究 恆 星 和 星 系 的 長 期 變 化 （ 空 間 變 源 監 視 器 ， SVOM ） 。 我 們 希 望 能 在 五 至 十 年 間 慶 祝 中 國 發 射 首 枚 天 文 衛 星 吧 。 作 者 感 謝 宇 宙 線 和 高 能 天 體 物 理 開 放 實 驗 室 主 任 馬 宇 倩 博 士 就 X 射 線 探 測 器 作 出 詳 細 介 紹 。 如
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