太空望远镜中的“多波段景观”

2016-08-10 | 来源: 科学网 | 转到微信 | 有0人参与评论 | 字体: 放大缩小 | 收藏 | 打印

　　一、把望远镜送上太空

　　早在上世纪40年代，就有人提出将望远镜送入太空的想法，这个人就是美国天体物理学家莱曼.斯必泽，他于1945年提出了太空望远镜的概念，这个设想在当时非常超前，要知道，第一颗人造地球卫星是在他提出这个设想的十年之后才升空的。那么，为什么要把望远镜送上太空呢？

　　可见光有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七种颜色，天体除了发出可见光之外，还发出多种我们人眼看不见的光，包括射电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线等。

　　早期的天文学家只能在可见光范围内观测宇宙，但近一二百年来，由于人类陆续发现了各类肉眼看不见的光线，并不断研制出各种观测这些辐射的特殊的望远镜，人类已经掌握了在多种“不可见”波段上观测宇宙的技术，对宇宙的认识也越来越全面和深入了。

　　表面上看，可见光和肉眼看不见的光似乎区别很大，但它们的本质其实是相同的，即都是电磁波，只不过波长不同罢了。红光是可见光中波长最长者，红外线和无线电波比红光的波长更长；紫光是可见光中波长最短者，紫外线、X射线、γ射线都比紫光的波长更短。

　　虽然来自天体的各种辐射本质相同，但地球大气对它们的反应却大相径庭。一些波段的辐射因被地球大气反射，吸收和散射无法抵达地面，而另一些波段的辐射则可以穿透大气层抵达地面。具体地说，可见光、射电波和一小部分红外光能穿透地球大气抵达地面，而紫外线、X射线、γ射线和绝大多数红外波段的辐射却不能抵达地面，所以要想在一些无法穿透大气层的波段上观测宇宙，人们便需要把望远镜送上太空。

　　当然，即使是可以抵达地面的波段，例如可见光，太空望远镜因为不受大气的干扰，它们的观测效果也比地面好得多。

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　　二、“多波段景观”一瞥

　　20世纪70年代，为了在多种波段上看清宇宙的真面目，天文学家们实施了一个名为“大型观测台”的太空望远镜计划，在这个计划的带动下，各类大型太空望远镜陆续升空，多亏它们各自独特的“目光”，宇宙的“多波段景观”才呈现在了我们面前。

　　哈勃太空望远镜是“大型观测台”计划的首个成员（图1），主要工作在可见光波段，其光学设计和人眼视物的原理非常接近，所以哈勃太空望远镜仿佛是一只代替人眼的太空巨眼在饱览着宇宙的奇观。它拍摄的太空图片美轮美奂，精妙绝伦，使人类前所未有地感受到太空中的恒星、星云（图2）和星系是如此地美丽和壮观，这也正是这款前所未有的太空巨镜拥有大批忠实粉丝的重要原因。