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【天文宇宙】清晰度比哈勃高3倍 科学家正在智利建造地面望远镜MAVIS;平方公里阵列射电望远镜网络将开始建设

2021-7-6 00:55| 发布者: xxxxxxxxx| 查看: 14636| 评论: 0

摘要: ▼清晰度比哈勃高3倍 科学家正在智利建造地面望远镜MAVIS平方公里阵列射电望远镜网络将开始建设天文学家利用人工智能揭示宇宙的实际形状哈勃望远镜捕捉到英仙座星系团中的两个巨大星系中医进驻太空 “四诊仪”首次搬 ...





  1. 清晰度比哈勃高3倍 科学家正在智利建造地面望远镜MAVIS


  2. 平方公里阵列射电望远镜网络将开始建设


  3. 天文学家利用人工智能揭示宇宙的实际形状


  4. 哈勃望远镜捕捉到英仙座星系团中的两个巨大星系


  5. 中医进驻太空 “四诊仪”首次搬到中国空间站实现天地诊断


  6. 杨利伟点评神舟十二号航天员:表现优秀 非常羡慕


  7. 航天员身上的白带子是什么?不只是“电话线”


  8. 小行星“龙宫”的首个样本抵达NASA约翰逊航天中心


  9. Ingenuity火星直升机即将进行第九次飞行


  10. 欧空局完成首次ExoMars高空降落伞测试




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01

清晰度比哈勃高3倍 科学家正在智利建造地面望远镜MAVIS


澳大利亚科学家正帮助建造全球强大的地面望远镜 -- MAVIS。该望远镜有望比哈勃太空望远镜看得更远、更清楚,并揭开早期宇宙的神秘面纱。在这个耗资数千万美元的项目中,该团队将开发一种新的、世界首创的仪器,其产生的图像将比哈勃的清晰度高三倍。


MAVIS 仪器将被安装在欧洲南方天文台(ESO)位于智利的超大型望远镜的一个 8 米单元望远镜上,以消除由地球大气层中的湍流引起的望远镜图像的模糊现象。MAVIS 将在未来 7 年内建成,总造价成本约为 5700 万美元。MAVIS 联盟由澳大利亚国立大学(ANU)领导,并包括麦考瑞大学、意大利国家天体物理研究所(INAF)和法国天体物理实验室(LAM)。MAVIS 首席研究员、澳大利亚国立大学天文学和天体物理学研究学院的 Fran ç ois Rigaut 教授说:
大气湍流就像热天里地平线上的物体出现模糊的现象。MAVIS将消除这种模糊现象,并提供如同望远镜在太空中一样清晰的图像,通过推动可见的宇宙前沿,帮助我们回望早期宇宙的情况。我们将能够利用新技术来探索130亿年前第一批恒星是如何形成的,以及太阳系中的行星和卫星的天气如何变化。MAVIS 表明,澳大利亚不仅可以参与天文台的科学生活,而且还可以成为帮助欧空局保持其领导地位的核心角色,利用澳大利亚的专业知识开发独特而有竞争力的仪器。
02

平方公里阵列射电望远镜网络将开始建设


平方公里阵列天文台(SKAO)已经批准了两个新的射电望远镜网络的建设。SKAO成员国投票批准在澳大利亚和南非建设SKA望远镜。这对望远镜网络目前被命名为SKA-Low和SKA-Mid,其名称描述了每个网络将覆盖的无线电频率范围。

据说这两个射电望远镜阵列都是有史以来最大和最复杂的射电望远镜网络。批准这些望远镜网络的决定是在今年早些时候SKAO作为一个政府间组织成立后作出的。该决定也是在去年公布了一对关键文件之后作出的,包括《观测站建设建议》和《观测站建立和交付计划》。交付这两份文件是来自20个不同国家的500多名专家七年多的设计和工程工作的累积,他们致力于开发和测试建造和运行望远镜网络所需的技术。SKA望远镜的建设有望为参与项目的国家带来实实在在的社会和经济效益,通过网络创造的创新和技术附带利益带来直接和间接的经济回报。发展望远镜网络也将创造新的高科技工作机会,并促进参与国的工业能力。在过去的几年里,科学界已经使用其他SKA望远镜来回答关于宇宙的基本问题。SKA望远镜的主要合同的采购工作正在立即开始,一些工作调查在过去几周进行。在未来几个月里,SKAO将在成员国范围内签订约70份合同,并在每个国家进行竞标。明年初,施工现场的第一个重要活动将开始,望远镜的建设将持续到2028年。然而,使用该阵列的早期科学机会将在未来几年开始。
03

天文学家利用人工智能揭示宇宙的实际形状


日本天文学家开发了一种新的人工智能(AI)技术,以去除天文数据中由于星系形状的随机变化而产生的“噪音”。在对超级计算机模拟创建的大型模拟数据进行广泛的训练和测试之后,他们随后将这种新工具应用于来自日本斯巴鲁望远镜的实际数据,并发现使用这种方法得出的质量分布与目前公认的宇宙模型一致。这是一个强大的新工具,用于分析来自当前和计划中的天文学调查的大数据。

广域勘测数据可用于通过测量引力透镜模式来研究宇宙的大尺度结构。在引力透镜中,前景天体(如一个星系团)的引力可以扭曲背景天体(如一个更遥远的星系)的图像。一些引力透镜的例子很明显,比如 “荷鲁斯之眼”现象。大尺度结构,主要由神秘的 "暗 "物质组成,也可以扭曲遥远星系的形状,但预期的透镜效应是微妙的。需要对一个地区的许多星系进行平均化处理,以创建前景暗物质分布图。但是这种观察许多星系图像的技术遇到了一个问题;有些星系就是天生长得有点怪。很难区分一个被引力透镜扭曲的星系图像和一个真正扭曲的星系。这被称为“形状噪声”,是研究宇宙大尺度结构的限制性因素之一。为了补偿“形状噪声”,一个日本天文学家小组首先使用世界上最强大的天文学专用超级计算机ATRUI II,根据斯巴鲁望远镜的真实数据生成25000个模拟星系目录。然后,他们向这些完全已知的人工数据集添加了现实主义噪音,并训练了一个人工智能,以便从模拟数据中统计出透镜暗物质。经过训练,人工智能能够恢复以前无法观察到的精细细节,帮助提高我们对宇宙暗物质的理解。然后在覆盖21平方度天空的真实数据上使用这个人工智能,研究小组发现前景质量的分布与标准宇宙学模型一致。“这项研究显示了结合不同类型的研究的好处:观测、模拟和人工智能数据分析。” 该团队的负责人Masato Shirasaki评论道,“在这个大数据时代,我们需要跨越专业之间的传统界限,使用所有可用的工具来理解数据。如果我们能做到这一点,它将在天文学和其他科学领域打开新的领域。”
04

哈勃望远镜捕捉到英仙座星系团中的两个巨大星系


本周用哈勃宽视场相机3(WFC3)拍摄的这张壮观照片中有两件事应该会吸引了你的注意:图片左右两侧是两个巨大的星系。左边的星系是一个透镜状星系,它叫2MASX J03193743+4137580。右边侧面的螺旋星系的名字则更简单,叫UGC 2665。

这两个星系距离地球约3.5亿光年,它们都是巨大的英仙座星系团(Perseus galaxy)的一部分。Perseus(珀尔修斯)是希腊神话中的重要人物,因杀死了蛇发女怪美杜莎而闻名。考虑到英仙座令人印象深刻的凭据,这个同名星系团似乎是已知宇宙中最大的天体之一,其由数千个星系组成,在这张图片中只有少数可见。图像中的精彩细节归功于WFC3强大的分辨率和高灵敏度。据悉,WFC3对可见光和红外光都非常敏感。英仙座超星系团在其他波长下看起来非常不同。在这张图片中,星系之间的空间显得黑暗而平静,当X射线发射被观测到时,英仙座星团似乎正在燃烧着明亮的强光。
05

中医进驻太空 “四诊仪”首次搬到中国空间站实现天地诊断


6月17日9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射,神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空。这是我国载人航天工程立项实施以来的第19次飞行任务,也是空间站阶段的首次载人飞行任务。据介绍,航天员将完成为期3个月的在轨驻留,开展机械臂操作、出舱活动等工作,验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。日前,据媒体报道,由于航天员长时间在空间站中生活,由于重力环境、辐射、饮食等问题,容易出现一些生理性问题。中医四诊仪将首次运用在空间站中,通过望、闻、问、切的手段,来保证航天员的身体健康情况。据悉,通过中医四诊仪等设备,中国空间站将实现中医天地诊断,结合建立“面诊、舌诊、脉诊”的数据库等方式,分析航天员身体指标数据。据了解,天和核心舱提供了3倍于天宫二号空间实验室的航天员活动空间,配备了3个独立卧室和1个卫生间,保证航天员日常生活起居。为了让身体在失重状态下保持骨骼强壮,同时防止肌肉松弛,航天员需要经常在太空中进行健身。为此,中国空间站还设有“太空健身房”,内置太空跑台、自行车等器具,保证航天员在太空运动需求。


06

杨利伟点评神舟十二号航天员:表现优秀 非常羡慕


7月4日14点57分,经过约7小时的出舱活动,神舟十二号航天员乘组密切协同,圆满完成了出舱活动期间全部既定任务,刘伯明、汤洪波安全返回天和核心舱,我国空间站建造阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。作为中国飞天第一人,中国载人航天工程副总设计师杨利伟也对神舟十二号航天员乘组的表现进行了点评。他表示:“三位航天员从上午整个过程来讲,表现得还是非常优秀的。舱外航天员表现非常淡定,操作准确。舱内航天员发挥非常好,指挥得好,团队能力发挥得很好。任务完成还是很好的。”杨利伟指出,2008年出舱已经过去很多年了,这次不同的是除了设备的检验之外,更多的还是航天员出舱后的工作,设置设备比较多,也是对前期航天员训练的很好的验证,也为下一步工作提供了很好的经验和依据。有趣的是,在祝福航天员顺利完成任务、相信他们具备这个能力的同时,杨利伟还说:“作为航天人,非常羡慕航天员在上面飞行!”


07

航天员身上的白带子是什么?不只是“电话线”


7 月 4 日 11 时 02 分,我国航天员刘伯明、汤洪波身着中国造舱外航天服,成功完成出舱,聂海胜留在舱内配合支持。细心的小伙伴可能注意到,在舱外航天服外侧,有两条红绳子以及 1 条白绳子,它们都有什么作用呢?原来,红色的是安全绳,航天员出舱后,将红绳子固定在核心舱外壁,以防飞入太空;另一根白色的被称作“脐带”,脐带与核心舱连接,有在舱内保障航天员通话、监测航天员、航天服以及人服结合体所在环境状况的功能。而航天员出舱后,要将脐带与航天服分离,使用航天服本身的各项设施自主开展工作。舱外航天服脱离脐带后,可为航天员在太空环境下,提供超过 6 小时的续航时间。据了解,此次出舱任务,刘伯明、汤洪波身着中国自主研制的新一代“飞天”舱外航天服。航天员从里到外穿的分别是出舱内衣、液冷服、舱外航天服。为反射太空中的各种辐射,此次航天服仍为白色。舱外航天服虽然重达 130 公斤,但穿脱起来方便快捷。中国航天员中心航天服工程室主任、航天员系统副总设计师张万欣表示,航天员一般情况下穿上和脱下都只需 3 分钟左右。


08

小行星“龙宫”的首个样本抵达NASA约翰逊航天中心


美国宇航局(NASA)最近收到了第一份小行星“龙宫”的样本,它是由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的“隼鸟2号”航天器于去年12月带回地球的。这是首批离开日本进行初步调查的样本之一。

作为初步分析工作的矿物学-岩石学子小组的副组长,Mike Zolensky 是第一批检查样品以确定其基本特征的科学家之一。除了Zolensky,来自约翰逊航天中心天体材料研究和探索科学部的Jangmi Han和约翰逊航天中心结构工程部的James Martinez共同完成了对该样品的调查。样品分析是在约翰逊航天中心结构工程部的扫描电子显微镜实验室进行的。这在五天内成功完成。Zolensky是全世界一百个从JAXA获得样品的调查者之一。初步的样品分析工作正在约翰逊航天中心继续进行。研究像“龙宫”这样的碳质小行星可以帮助科学家更好地了解太阳系的形成过程。
09

Ingenuity火星直升机即将进行第九次飞行


美国宇航局JPL最近放出了一些关于Ingenuity火星直升机第九次飞行计划的信息。这次飞行预计将不早于当地时间2021年7月4日执行,也就是今天。NASA JPL在上周末发布的一条推文中概述了它打算在第九次飞行中挑战的一些极限。

该团队预计Ingenuity将以5米/秒的速度飞行2041英尺。这次飞行大约持续167秒时间,期间美国宇航局计划拍摄飞行的彩色图像。到目前为止,飞行图像都是黑白的。到目前为止,Ingenuity在其试飞中表现得非常好。直升机遇到的唯一故障发生在第六次试飞中,当时它遇到了一个异常情况,使直升机在飞行中不稳定。对NASA和Ingenuity团队来说,幸运的是,该直升机能够安全降落,完成了第六次试飞。后来的调查得出结论,导航相机的一个画面丢失了,使直升机不确定它的确切位置,导致飞行中出现明显的振荡。这个故障被解决了,事实证明后几次试飞也很顺利。第九次试飞的彩色图像将受到太空迷和密切关注Ingenuity的人的欢迎。此前,美国宇航局分享了该直升机第三次飞行的3D视频,飞行操作正在快速进展中。第七次试飞于上月初完成,第八次试飞仅在几周后就成功完成。现在美国宇航局已经证明旋翼机可以在火星上运行并进行探索,未来的任务可能会受益于装有传感器的飞行器,使其能够自行探索并进行科学操作。然而,目前还不清楚美国宇航局下一次配备遥控无人机的任务(机身会明显更大)何时可能发射。
10

欧空局完成首次ExoMars高空降落伞测试


欧洲航天局(ESA)宣布,它已经完成了ExoMars降落伞系统的首次高空伞降测试。在长达几周的因为恶劣天气和强风而导致的延迟后,这次测试成功完成。欧空局在瑞典的基律纳进行了一对空投测试。该机构报告说,15米宽的大型第一级主降落伞在超音速下表现完美。

更大的35米宽的第二级降落伞出现了一些轻微的损坏,但如预期的那样依然使航天器着陆平台的模拟模型减速,ExoMars任务包括Rosalind Franklin漫游车和Kazachok地面平台。任务发射目前计划在2022年9月进行。ExoMars在发射后需要9个月的时间才能到达火星,进入轨道后,一个包含漫游车和平台的下降模块将被释放到火星大气层。它将以每小时21000公里的速度进入火星的大气层。减缓ExoMars的速度是一个难度相当高的工程,需要一个热防护罩和两个主降落伞。每个主降落伞都有一个用于提取伞体的引导伞。一旦航天器接近红色星球的表面进行着陆,一个火箭推进系统将在着陆前20秒触发,为最终着陆减缓下降速度。当15米宽的第一级主降落伞打开时,下降模块仍将以超音速行驶。当较大的35米宽的第二级主降落伞展开时,着陆器将以亚音速飞行。在2019年和2020年进行了一系列失败的下降测试后,欧空局一直在努力完善降落伞。通过地面测试,降落伞系统的设计得到了改进。欧空局在最后一系列空投测试前努力减轻任何潜在的风险,从美国一家名为Airborne Systems的公司购买了备用降落伞,该公司也是交付用于NASA“毅力号”探测器的降落伞系统的公司。







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