冉浩
天上的星星眨呀眨,好想看清楚它??!可惜,它離我們太遙遠啦。為了能看清楚一點,早在幾千年前,我們的祖先就開始努力了。今天,為了打造更強的望遠鏡,全世界的天文學(xué)家們也在努力地工作著。而這一次,我國的科學(xué)家往太空送了一個大家伙——硬×射線調(diào)制望遠鏡。
跳出大氣層看宇宙
把望遠鏡安在地面上,然后造得大大的,不就行了嗎?為什么非要把望遠鏡發(fā)射到太空上去呢,7這得從空氣說起
空氣這玩意看不見摸不到,但是不等于沒有。我們要想在地面觀察星星,必須得經(jīng)過大氣。雖然一點點空氣對觀測不會有什么影響,但是厚度在1000公里以上的大氣層就不一樣了。這里面有灰塵、有水汽,還有其它漂浮物,它們會干擾光的傳播,即使干擾很輕微,1000公里的干擾也足以讓你的觀察失真很多。而且,大氣層里還有天氣現(xiàn)象,頭頂?shù)目諝庠诓粩嗔鲃?,這些流動的空氣會對光的傳播造成擾動,也正是因為如此,你才會覺得天上的星星忽明忽暗,如同在眨眼一般。
要想不被干擾,那就要跳出大氣層。廣袤的宇宙接近真空,你將看到過去無法想象的清晰視野。1990年,人類發(fā)射了第一個太空望遠鏡——哈勃望遠鏡,就為我們帶來了很多驚喜。
X射線有點“硬”
不過,哈勃望遠鏡只是一個可見光望遠鏡,或者說,只是讓我們更清楚地看到肉眼能夠看到的圖像。然而,科學(xué)家的目標不止于此,因為還有很多天體是通過可見光無法觀測的,比如黑洞和中子星。
觀測這些天體,需觀測它們發(fā)出的×射線?!辽渚€也是光,只不過它所蘊含的能量很大,大到能輕易轟進我們的身體里,而不是被眼睛捕捉到。在醫(yī)院里,用來給病人拍片子做檢查的設(shè)備,就是利用了×射線超強的穿透力。所以,要想辦法攔截住×射線進行觀測,甚至是其中能量最高的“硬”×射線,需要特制的望遠鏡。
最先鼓搗這種望遠鏡的是美國人。1999年,他們先弄了一個錢德拉×射線天文望遠鏡,在里面做了一組超級光滑的反光面,成功攔截了不太“硬”的×射線,最后得到了圖像。然后,他們以世所罕見的工藝,疊加了200層鏡面,在2012年發(fā)射了NuSTAR望遠鏡,用來觀測硬X射線。然而,這種做法最大的問題就是,需要極高的工藝和成本,才能制作出滿足要求的鏡面。
厲害了,我的國
然而,我國科學(xué)家沒打算這樣硬來做鏡面難度太大,那就不要了,不行嗎?于是,他們另辟蹊徑,對自己這臺望遠鏡進行了創(chuàng)新設(shè)計。
他們提出了直接調(diào)制成像法,就是不再用反光面等硬件來獲得圖像,而是通過計算機的算法來將圖像還原出來。這樣的話,一下子就繞過了制作工藝的難度。他們管這臺望遠鏡叫“硬×射線調(diào)制望遠鏡”,縮寫“HXMT”,當然,也少不了一個可愛的中文名字——慧眼。
由于沒有了硬件的限制,慧眼的觀測范圍更廣,視角更大,軟硬兼“吃”。而且它也不怕盯著強光源看了。傳統(tǒng)的望遠鏡因為鏡面的聚光作用,在觀察強光源時,相機里會呈現(xiàn)白茫茫一片,而且升溫很快,很容易被燒毀……此外,慧眼具有更快的數(shù)據(jù)處理能力。
我國科學(xué)家還本著能節(jié)省就節(jié)省,能利用就利用的好傳統(tǒng),把衛(wèi)星上原本用于屏蔽干擾粒子的探測器稍加調(diào)整,慧眼就順便成了世界上面積最大,靈敏度最好的伽瑪暴探測器。我們也將因此獲得關(guān)于宇宙的更多秘密。真是厲害了!endprint