◎文圖 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái) 郭紅鋒
同學(xué)們,我們知道,月球上沒有大氣層,這無疑給人類移居月球的生活帶來巨大的困難,但對(duì)于天文觀測(cè)來說卻提供了極好的條件。
在月球上不僅能看見包括地球在內(nèi)的太陽系天體,而且能看見遙遠(yuǎn)的恒星。由于在月球上的白晝和夜晚都可以看見星星,所以觀測(cè)可以連續(xù)進(jìn)行,大大提高了觀測(cè)效率。
月球相對(duì)恒星的自轉(zhuǎn)周期是27.3個(gè)地球日,所以月球天空中恒星東升西落的周期也是27.3個(gè)地球日。在月球上連續(xù)觀測(cè)一個(gè)特定目標(biāo)的時(shí)間可以持續(xù)十幾個(gè)地球日,這對(duì)觀測(cè)那些長(zhǎng)周期變化的天體(例如變星)特別有利,對(duì)那些遙遠(yuǎn)暗弱的天體更可以通過長(zhǎng)時(shí)間曝光得到比地球上更多的信息。
我們知道,月球幾乎沒有大氣,沒有光污染,因此我們能看到最真實(shí)的天體,而不是受到大氣和人類活動(dòng)干擾后的觀測(cè)效果。除光學(xué)波段以外,月球上還可以接收到宇宙全波段的電磁輻射,所有其他波段在地球上被大氣阻礙的輻射,例如紫外線和X 射線等地球上無法進(jìn)行的觀測(cè)項(xiàng)目都可以在月球上開展。
對(duì)了,你聽說過月球天文臺(tái)嗎?接下來我們就來看看它的厲害之處吧!
1.月球沒有大氣,因此不存在大氣對(duì)某些電磁波譜段的吸收,月亮上的天文臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)全波段觀測(cè),這使天文學(xué)家能夠獲得更清晰的視野。
2.月球是一個(gè)非常穩(wěn)定的平臺(tái),登月探測(cè)表明,月震放出的能量比地球上平均地震能量小1億倍,月震產(chǎn)生的月面移動(dòng)約十億分之一米。這樣的穩(wěn)定性對(duì)于光學(xué)干涉儀是極為有利的。
3.月球上提供了一個(gè)巨大的天然平臺(tái),足夠人類建立龐大的月基天線陣和地月聯(lián)網(wǎng)天線陣列。
4.月球上的引力場(chǎng)微弱,減輕了儀器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和制造的困難,而且對(duì)儀器的操作和控制也變得更為容易。
5.據(jù)考察,月球兩極附近的某些環(huán)形山似乎總是陰暗的 ,這些地區(qū)的溫度適合大多天文測(cè)量?jī)x器所要求的低溫環(huán)境。
在月球表面建立天文臺(tái)也許會(huì)得到異常詳細(xì)的星空視野,打開研究宇宙的新窗口。天文學(xué)家分析認(rèn)為,月球上天文臺(tái)的分辨率將可能超過當(dāng)前地面光學(xué)儀器的數(shù)萬倍,甚至10萬倍以上。月球天文臺(tái)還將打開一扇可探測(cè)極低射電頻率宇宙的新窗口,它們甚至可能通過引力波和中微子難以捉摸的中性粒子的研究,開辟出天文學(xué)的一些新分支。
當(dāng)然,在月球上建造天文臺(tái)也不是沒有缺點(diǎn)的。在地球上,由于大氣的存在好像加了一個(gè)防護(hù)罩,一般的小流星進(jìn)入地球大氣后,高速運(yùn)動(dòng)與大氣的摩擦所生之熱會(huì)將流星燒蝕。而月球就沒有這種“防護(hù)罩”,因此容易遭到各種流星的撞擊。為此,人們必須給各類設(shè)備加上特殊的“保護(hù)罩”。
1.你想在月球上觀測(cè)哪些宇宙現(xiàn)象?
2.你對(duì)在月球上進(jìn)行天文觀測(cè)有什么奇思妙想?
同學(xué)們的回答或有其他問題,請(qǐng)發(fā)郵件到郵箱 chinahou@bao.ac.cn,記得要寫清你的聯(lián)系信息(姓名、學(xué)校、電話等),我們會(huì)按照你的要求及時(shí)回復(fù)哦!