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送一颗慧眼上太空
天上的星星眨呀眨,好想看清楚它啊！可惜,它离我们太遥远啦.为了能看清楚一点,早在几千年前,我们的祖先就开始努力了.今天,为了打造更强的望远镜,全世界的天文学家们也在努力地工作着.而这一次,我国的科学家往太空送了一个大家伙——硬X射线调制望远镜.
跳出大气层看宇宙
把望远镜安在地面上,然后造得大大的,不就行了吗？为什么非要把望远镜发射到太空上去呢？这得从空气说起——
空气这玩意看不见摸不到,但是不等于没有.我们要想在地面观察星星,必须得经过大气.虽然一点点空气对观测不会有什么影响,但是厚度在1000公里以上的大气层就不一样了.这里面有灰尘、有水汽,还有其它漂浮物,它们会干扰光的传播,即使干扰很轻微,1000公里的干扰也足以让你的观察失真很多.而且,大气层里还有天气现象,头顶的空气在不断流动,这些流动的空气会对光的传播造成扰动,也正是因为如此,你才会觉得天上的星星忽明忽暗,如同在眨眼一般.
要想不被干扰,那就要跳出大气层.广袤的宇宙接近真空,你将看到过去无法想象的清晰视野.1990年,人类发射了第一个太空望远镜——哈勃望远镜,就为我们带来了很多惊喜.
X射线有点“硬”
不过,哈勃望远镜只是一个可见光望远镜,或者说,只是让我们更清楚地看到肉眼能够看到的图像.然而,科学家的目标不止于此,因为还有很多天体是通过可见光无法观测的,比如黑洞和中子星.
观测这些天体,需观测它们发出的X射线.X射线也是光,只不过它所蕴含的能量很大,大到能轻易轰进我们的身体里,而不是被眼睛捕捉到.在医院里,用来给病人拍片子做检查的设备,就是利用了X射线超强的穿透力.所以,要想办法拦截住X射线进行观测,甚至是其中能量最高的“硬”X射线,需要特制的望远镜.
最先鼓捣这种望远镜的是美国人.1999年,他们先弄了一个钱德拉X射线天文望远镜,在里面做了一组超级光滑的反光面,成功拦截了不太“硬”的X射线,最后得到了图像.然后,他们以世所罕见的工艺,叠加了200层镜面,在2012年发射了N u S T A R望远镜,用来观测硬X射线.然而,这种做法最大的问题就是,需要极高的工艺和成本,才能制作出满足要求的镜面.
厉害了,我的国然而,我国科学家没打算这样硬来,做镜面难度太大,那就不要了,不行吗？于是,他们另辟蹊径,对自己这台望远镜进行了创新设计.
他们提出了直接调制成像法,就是不再用反光面等硬件来获得图像,而是通过计算机的算法来将图像还原出来.这样的话,一下子就绕过了制作工艺的难度.他们管这台望远镜叫“硬X射线调制望远镜”,缩写“H X M T”,当然,也少不了一个可爱的中文名字——慧眼.
由于没有了硬件的限制,慧眼的观测范围更广,视角更大,软硬兼“吃”.而且它也不怕盯着强光源看了.传统的望远镜因为镜面的聚光作用,在观察强光源时,相机里会呈现白茫茫一片,而且升温很快,很容易被烧毁……此外,慧眼具有更快的数据处理能力.
我国科学家还本着能节省就节省,能利用就利用的好传统,把卫星上原本用于屏蔽干扰粒子的探测器稍加调整,慧眼就顺便成了世界上面积最大,灵敏度最好的伽玛暴探测器.我们也将因此获得关于宇宙的更多秘密.真是厉害了！
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