国外红外天文望远镜发展现状

介绍美国、欧洲、日本典型的红外巡天计划及其红外天文望远镜,包括携带的仪器设备、工作状态和望远镜的光学结构特性。分析了红外探测器件的性能以及红外巡天计划生成的星表数据。展望了国外红外天文望远镜的发展趋势。

世界最大红外天文望远镜投入使用

世界上最大的天文望远镜之一GTC天文望远镜已在西班牙加那利群岛投入使用。 GTC直径10．4米，拥有42个微晶玻璃镜坯单元，其中主镜的36个镜坯单元目前已安装完了18个。该望远镜还拥有7个焦点台可供安装科研仪器。其控制软件为量身定制的专用软件，可控制整个望远镜及相关的科研仪器。

加拿大将参建世界最大天文望远镜

加拿大总理哈珀6日宣布将在未来10年出资2．43亿加元参与建设世界最大的天文望远镜。此一巨型光学／红外天文望远镜（TMT）将被安置在夏威夷莫纳克亚火山顶上，并于2023年至2024年开始运行。建成后的望远镜直径约30米，观测范围将是目前最大光学望远镜的9倍，清晰度将提高3倍，可帮助科学家观测距地球130亿光年的宇宙区域景象，还可以观测宇宙早期形成的星体和星系。

红外望远镜站址大气传输和环境背景特性的测量分析研究

大口径的地基红外望远镜必须安装在具有良好大气条件的观测台站才能充分发挥其性能,天空背景辐射和大气传输特性是地基红外望远镜站址选择所需考虑的重要内容。采用消光-小角度散射法在西藏羊八井实测了太阳直接红外辐射和大气背景红外辐射,并根据备选站点的大气参数,采用CART软件计算了当地8~14μm波段整层垂直大气的光谱透过率、太阳直接光谱辐射和地面大气垂直向下的背景光谱辐射,以及相关量的波段积分值,这些结果有助于地基红外太阳望远镜的站址选择。

精导星传感器设计

精导星传感器广泛地应用于空间红外天文望远镜中,它利用光学系统的长焦距及相关算法获得高精度像移,实时地为精密稳像控制系统提供补偿信息。本文详细介绍了精导星传感器的设计过程:设计了与载荷共光路的光学系统成像方案,选择了适合在深低温环境下工作的碲镉汞探测器作为精导星传感器(Fine Guidance Sensor,FGS)探测器,采用基于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit,ASIC)的前置电路代替了传统印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)电路,设计了科学观测中的精导星功能;为了满足精导星传感器高精度实时检测的需求,选择ROI-IDFT 矩阵乘法运算对相关峰及其附近区域进行变换,避免冗余计算,降低了运算量。最后,本文总结了精导星传感器在工程实现中亟待解决的关键技术以及应用前景。

美科学家找到小行星存在水冰的证据

美国田纳西大学地球和行星系助理教授乔什.艾默里表示,已在＂西弥斯女神24＂小行星上找到了有水冰和有机物存在的证据。此发现支持了小行星可能是将水和有机物带入地球的观点。研究人员利用美国国家航空航天局的红外天文望远镜对＂西弥斯女神24＂小行星上的物质进行测定,

哈勃继任者魅力无限

“魅力无限”是时下新一代太空望远镜“韦伯”的建造者为其精心打造的口号。作为21世纪高科技空间天文台,詹姆斯·韦伯太空望远镜的亮相将使哈勃望远镜黯然失色。韦伯也是NASA未来空间观测的筹码,它将继续沿着哈勃望远镜开创的道路走下去,对宇宙纵深进行研究,揭开宇宙起源的秘密。目前,韦伯的建造工作正在诺斯洛普空间技术公司(NGST)如火如荼地进行。它的新设计采用了包括轻型折叠式光学镜片、可展式遮阳板以及高灵敏度红外探测器在内的多种先进设备。这是代表20年前最先进技术的哈勃望远镜所无法比拟的。韦伯将利用更强的观测能力、更敏感的视角透过宇宙的茫茫尘埃探索远古星系诞生的奥秘,书写前所未有的宇宙观测时代的新篇章。

环球扫描

《自然——天文学》2020年10月26日月球上的水可能比我们想象的要多早在2009年,科学家们就探测到光谱特征,表明月球阳光照射区域存在水。但是,由于这种特殊波长的红外线辐射也可以被水以外的其他物质吸收,所以这并不是有十足把握的证据。因此,美国国家航空航天局(NASA)戈达德太空飞行中心的月球科学家凯西·汉尼拔(Casey Honniball)和他的同事们寻找到一种不同的光谱特征,它只产生于水。他们使用美国国家航空航天局平流层天文台的红外天文望远镜,一个安装在一架改装过的波音747上的红外仪器,在大约14000米的高空巡航,寻找由水分子发出的红外光。

小行星上也有水

根据对西弥斯24号小行星表面覆盖的霜的观察，天文学家最近首次发现了小行星上存在水的证据。更令人关注的是，这种霜中含有碳。运用美国宇航局位于夏威夷的红外天文望远镜，天文学家观察西弥斯24号小行星在不同波长反射们阳光，由此发现了这颗小行星上存在水的迹象。

超越哈勃

自1990年4月24日,发现号航天飞机将哈勃空间望远镜送入地球轨道,作为一名忠实的侦察兵,哈勃望远镜赢得了“太空千里眼”的美誉。 然而岁月不饶人,哈勃望远镜在探索太空的道路上表现得越来越“老气横秋”。作为老式望远镜,哈勃望远镜的日常开支巨大,计算机运算能力也已经落后,更为先进的地基望远镜和更为强大的空间望远镜则显出咄咄逼人的气势。

天空画廊

银河系中心的“笑容” 这张照片由欧洲南方天文台的可见光和红外天文望远镜（VISTA）拍摄的成千上万张令人难以置信的细节图像组成，在一片星星的海洋中呈现出一个“阴险的笑容”。之所以选择VISTA，是因为其极其敏感的红外相机可以透过阻挡我们望向银河系中心视野的大部分灰尘。