2010年代太空大事记,那些独属于茫茫宇宙中的美丽与惊喜

文章作者:管理一号 | 2019-12-30
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12月27日20时45分,我国长征五号遥三运载火箭在文昌航天发射场发射升空,成功将实践二十号卫星送入预定轨迹,人类追逐星斗大海的愿望新添强大助力。

2010年代太空大事记,那些独属于茫茫宇宙中的美丽与惊喜

自50年前人类初次登月以来,人类探究宇宙的脚步一向未曾停歇。从发射新型系外行星“猎手”到飞越冥王星;从拍照首张黑洞照片到离别“卡西尼”号。

2010年代太空大事记,那些独属于茫茫宇宙中的美丽与惊喜

2010年代即将落幕

美国太空网在12月28日的报道中

为我们梳理了过去十年世界中发生的重大事件

让我们可以重新感受新发现提醒的世界之美

以及带给我们的感动

2010年代太空大事记,那些独属于茫茫宇宙中的美丽与惊喜

2010年

“深度撞击”拜访第二颗彗星

太阳“行为反常”耀斑突然爆发

2010年代太空大事记,那些独属于茫茫宇宙中的美丽与惊喜

“深度撞击”探测计划任务徽标。图片来源:NASA

美国国家航空航天局(NASA)的“深度碰击”彗星探测器在2010年体现优异:它在2005年7月碰击坦普尔1号彗星,并搜集扬起的彗星物质后,又经过46亿公里的漫长行进,于2010年追上哈特利2号彗星,成为首个访问过两颗彗星的航天器。

“深度碰击”航天器于2005年1月升空,2015年使命结束。科学家认为这一使命有助于揭开彗星组分、物质以及起源之谜。由于彗星是太阳系诞生之初构成的古老天体,因而,研究彗星关于了解地球水的来历以及太阳系早期历史具有重要意义。

同样在2010年,理应处于活动低谷周期之中的太阳,突然耀斑爆发。太阳耀斑是一种最剧烈的太阳活动,其平均活动周期约为11年。此次耀斑爆发从12月5日持续到12月9日,历时14天。科学家们并不清楚太阳为什么会突然“行为失常”,偏离其典型强度的模式。

2011年

“信使”号水星探测器入轨

“黎明”号揭灶神星真面目

2010年代太空大事记,那些独属于茫茫宇宙中的美丽与惊喜

为让“信使号”能在靠近太阳的高温环境中工作,工程师可谓煞费苦心。图片来源:美国《华盛顿邮报》网站

2011年3月,“信使号”(MESSENGER)成为首个进入环水星轨迹的探测器。2015年4月,“信使号”以撞击水星的方法结束了自己的使命。在执行任务期间,“信使”号收集了有关水星地质、组分和淡薄大气的数据。

此外,2011年7月16日,NASA的“黎明”(Dawn)号成功进入灶神星(Vesta)轨道,首次将这颗神秘小行星的“庐山真面目”呈现到世人面前:灶神星表面不只遍及陨石坑和峡谷,甚至还像行星一般拥有山脉。在灶神星上空停留一年多后,“黎明”号奔赴下一个方针谷神星,并于2015年3月6日进入谷神星轨道。

2007年9月,“黎明”号启程,探测目标是小行星带中的两大巨头:灶神星和谷神星。科学家认为,它们身上背负着不少有关太阳系形成与演化的奥秘。“黎明”号是人类史上第一个环绕小行星带天体的探测器;也是第一个近距离探测矮行星的探测器,其长达11年的太空探测之旅,绝对值得人类铭记。

2012年

“旅行者1号”进入星际空间

2012年天文学领域最大的惊喜来自NASA的“旅行者1号”!

“旅行者1号”利用约35年时刻与太阳系一系列行星和卫星一一告别后,于2012年8月正式离开太阳系进入星际空间。星际空间是指恒星与恒星之间、弥漫着淡薄带电粒子的区域。

1977年,“旅行者1号”发射升空,在长达数十年的任务中,该航天器先后向我们发回了大量太阳系的惊艳照片,其中包括1990年拍摄的著名的“暗淡蓝点”。“旅行者1号”迄今已在太空中飞行超过40年,是飞得最远的人造物体,目前距离太阳约220亿公里左右。它将继续向地球发回有关星际空间的信息,直到2025年左右。

2013年

“世纪彗星”悄无声息死亡

“冰立方”发现超高能中微子

被誉为世纪最亮彗星的ISON于2013年11月29日清晨抵达近日点,科学家认为这颗来自遥远奥尔特云的“使者”可能很携带最原始世界的信息,因此严阵以待,早早布置了多颗探测器同步观测。

科学家原本期待进行一场盛大的“灯光秀”,几天后却发现ISON在飞越太阳时已经消失。分析认为,ISON彗星在掠过太阳时二者相距仅117万公里左右,如此近距离使彗星温度超过2700摄氏度,每秒损失约300万吨物质,使直径1.2公里的彗核很难幸存。

2013年,设在南极洲的“冰立方”中微子天文台发现了两个能量大于1000万亿电子伏特的中微子,研究人员借用《芝麻街》里的人物名字将其命名为“伯特”和“厄尼”。这两个来自太阳系外的高能中微子,为揭示宇宙射线之谜提供了重要信息。

曩昔一个世纪,宇宙射线的来历一直是困扰物理学家们的几大谜团之一。据信,诸如超新星、黑洞或伽马射线的迸发都或许发生宇宙射线,但其来历却很难探测到。所以科学家“曲线救国”,转而寻找中微子,即宇宙射线与周围环境相互作用时发生的亚原子粒子。因为中微子不带电荷,其跋涉方向不受宇宙磁场的影响,因而可通过跋涉轨道寻找到其来历。

2014年

“菲莱”首次成功登陆彗星

第一张宇宙网照片问世

2014年11月12日,欧洲航天局(ESA)的“罗塞塔”号探测器成功释放“菲莱”(Philae)着陆器,完成了人类历史上首次彗星登陆行动。但由于一系列意外,“菲莱”没能着陆在67P 彗星上阳光充足的预定地点,而是跌入一处陡峭悬崖的底部,无法通过太阳能给电池补充电力。尽管如此,“菲莱”仍在彗星表面坚持工作了60个小时,并在电池耗尽之前发回大部分观测数据,向人们展示了彗星冰冷的表面以及碳等有机分子存在的证据。

“罗赛塔”与“菲莱”共耗资13亿欧元,于2004年相伴升空,旨在探究太阳系来源,通过10年长达65亿公里的飞行,它们抵达67P 彗星。2016年9月初,“罗塞塔”找到了失踪的“菲莱”,它也完毕了自己历时12年半的彗星探测使命,跟“菲莱”一同长眠于彗星表面。

据美国《科学》杂志报导,2014年,天文学家利用一种被称为“世界手电筒”的原理,借助悠远星系发出的弱小光芒,经过极活络的望远镜,拍摄了首张世界网的相片。相片显现,在距地球120亿光年外的当地,一个巨大的气体网络延伸了300万光年,在这些气体网络的交叉点,形成了恒星和星系团,这是迄今人类可以观测到的最大的世界结构。

首张“宇宙网”照片的问世,再一次有力证明宇宙并不空旷,而是被一张互相连通的巨大气体网络充斥着。最新研究有助科学家了解星系和超大质量黑洞的形成

2015年

“新视野”号飞越冥王星

土卫二覆盖全球海洋获证实

2015年7月14日注定要载入天文学史册:NASA的“新视野”号飞船,经过9年旅行,首次近距离飞越冥王星,这是人类有史以来第一次如此近距离观测冥王星及其卫星卡戎。新发现或许将破解太阳系诞生之初的奥秘,让我们重新认识太阳系。

“新视野”号传回的数据显现,冥王星外表有一片心形区域。科学家们曾预计冥王星的外表应该有很多碰击的痕迹,没想到却调查到了年轻的平原,阐明这颗冰冻星球依旧保持着相对活跃的地质运动,抹平了那些从前存在的碰击坑。

2015年9月,科学家证实,在土卫二表面覆盖的冰层之下,确实存在一片巨大的海洋覆盖整个卫星。研究人员发现土卫二在围绕土星旋转的过程中存在轻微晃动,对这一现象唯一合理的解释就是:土卫二表面冰层并非冻结在固体内壳上,而是漂浮于海洋之上。这项发现以及“卡西尼”号先前在土卫二上发现的热液活动,使土卫二成为太阳系内最有可能发现外星生命的地方之一。

2016年

人类首次直接探测到引力波

木卫二上疑似有“喷泉”喷出

2016年是物理学史上具有历史意义的一年。在这一年里,人类首次直接探测到引力波,这一重大发现也摘得2017年诺贝尔物理学奖的桂冠。

2月,美国加州理工学院、麻省理工学院以及“激光干涉引力波天文台(LIGO)”的研究人员宣布,他们使用LIGO探测器在2015年9月14日探测到来自于两个黑洞合并的引力波信号,证明了爱因斯坦广义相对论预言中的引力波。引力波是一种时空涟漪,黑洞、中子星等天体在碰撞过程中有可能会发生引力波。《自然》杂志指出,爱因斯坦宣布广义相对论约100年后,科学家终于证实了它,这也给黑洞的存在提供了最直接的证据。

NASA10月26日宣布,哈勃太空望远镜观测发现,在木卫二“欧罗巴”上疑似有“喷泉”从厚厚冰层之下的地下海喷出,最大高度达到200公里。即将于2021年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜将进一步证实木卫二上是否有“喷泉”。此外,美国可能最早于2023年发射“欧罗巴快帆”任务,对木卫二展开详细观测。如获证实,木卫二将是太阳系内第二个已知有“喷泉”喷发的行星卫星。“卡西尼”号探测器曾于2005年在土星卫星土卫二上首次发现“喷泉”喷发。

2017年

“卡西尼”号壮丽谢幕

“天外飞仙”奥陌陌来访

日历翻到2017年,天文学家又一次给咱们带来惊喜。2017年10月,LIGO、欧洲“室女座”(Virgo)引力波探测器等一起宣布,人类初次探测到来自双中子星并合的新型引力波,并“看到”这次并合事件发出的电磁信号。科学家通过引力波光学信号的观测和光谱分析确定,中子星并和确实是宇宙中金银等元素的首要起源地。

2017年9月15日,NASA确认“卡西尼”号土星探测器已冲入土星大气坠毁,完成其长达13年的土星探测使命。飞行20个年头,穿越78亿公里,这个1997年从地球发射升空的行星际探测器,22次穿越土星环,在与土星13年的共舞期间,发现了土星的6颗卫星、让人类第一次看清土卫六的表面、证实土卫二存在地下海洋。但天下无不散之筵席!由于燃料即将耗尽,为避免对土卫二等土星卫星造成污染,项目团队让它以冲向土星大气的方式结束自己壮丽辉煌的一生。

2017年10月,科学家发现并确认了首颗来自太阳系外的天体“奥陌陌”(Oumuamua),研究表明,雪茄形状的“奥陌陌”是一颗小行星。“天外来客”“奥陌陌”预计还有几年时间才会离开太阳系,对它的研究有望为我们了解太阳系以外世界提供线索。

2018年

开普勒太空望远镜正式退役

系外行星“捕手”TESS升空

2018年6月,火星迸发剧烈沙尘暴,“机遇”号火星车的太阳能板无法产生满足的电量维持其运转,导致失联。2019年2月,NASA正式宣布,“机遇”号已经“逝世”。

在登陆火星的15年间,“机遇”号从火星外表拍摄很多照片并传回数据,让科学家近距离地看到火星上几十亿年前水的痕迹。

“机会”号与孪生姊妹“勇气”号都于2004年登陆火星,预期寿数都只有90天,但 “勇气”号坚持7年后于2011年结束使命;“机会”号坚持了15年,在火星上共行进42.65公里。

2018年10月末,NASA称,开普勒太空望远镜在耗尽所有调整姿态用的肼燃料后,已正式退役。开普勒太空望远镜是世界上首个专用于搜寻太阳系外类地行星的航天器,在9年观测任务期间,发现了数千颗系外行星。

开普勒于2009年3月升空,主要对天鹅座方向上的15万颗恒星进行持续观测。但2013年5月11日,望远镜出现关键故障,无法对原来的天区进行精确定位,从2014年开始,开普勒望远镜进入K2阶段。在两次任务期间,开普勒共确认2681颗行星,还帮太阳系找到了“兄弟”——远在2545光年外开普勒-90,这是一颗与太阳相似的恒星。

尽管开普勒已光荣退休,但NASA的行星狩猎活动仍在继续,2018年4月发射升空的“凌日系外行星勘探卫星(TESS)” 已实现完美交接。TESS旨在对地球附近最明亮的恒星展开调查,预计将在2年的任务期内扫描20万颗恒星。在第一年末,TESS已确认28颗系外行星(其中一些似乎处于所谓的宜居带)。

TESS和开普勒收集的数据将为詹姆斯·韦伯太空望远镜提供参考,后者将研究系外行星大气,以了解这些潜在宜居世界的更多信息。

2019年

迄今首张黑洞照片问世

小行星探测精彩纷呈

今年1月1日,“新视野”号飞越了距地球约64亿公里的“天空”,打破了其4年前飞越冥王星时创下的太阳系最遥远天体探索记录。“天空”比冥王星还远15亿公里,位于太阳系的柯伊伯带。柯伊伯带由碎片和矮行星组成,据信包含数十万个类似“天空”的天体。科学家相信,这些天体保留了太阳系形成之初的痕迹。最新图像显示,“天空”像是两个煎饼拼接而成。

2010年代太空大事记,那些独属于茫茫宇宙中的美丽与惊喜

日本宇宙航空开发研究机构的“隼鸟2号”探测“龙宫”艺术图。图片来源:日本宇宙航空开发研究机构官网

今年2月,日本宇宙航空开发研究机构的“隼鸟2号”顺利完成第一次着陆采样;4月,它向“龙宫”表面发射了一枚铜弹,撞出一个约10米宽的坑,并于7月再次登陆“龙宫”,收集地下岩石碎片。这是人类首次在小行星上成功完成多次着陆采样、首次采集到次表层地下样品。“隼鸟2号”目前已携带这些或许保留了太阳系诞生之初样貌的样本踏上归途,预计于2020年年底到达地球。

此外,美国2016年发射的“奥西里斯-REx”探测器于2018年12月抵达小行星“贝努”,并于今年6月为其拍下多张详细图像。

今年的“压轴戏”非4月份首张黑洞照片问世莫属。科学家联合遍布全球的8个射电天文台,通过甚长基线干涉测量技术,模拟出口径和地球直径相当的望远镜——事件视界望远镜。这一望远镜拍摄下的首张黑洞照片,使人类第一次看见了位于星系中心的引力巨兽。这个黑洞位于名为梅西耶87(M87)星系的中央,质量是太阳的65亿倍。天文学家计划今年再接再厉,为银河系中央超大质量黑洞拍照。

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