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通过大数据,人类可以轻松地进行户籍管理.而科学的发展远远超乎我们的想象,如今,科学家们已经开始放眼外太空,借助研发的“宇宙户籍警”,对满天星斗查起了“户口”.
星星的“户口簿”长什么样呢?中国科学院研究员以恒星为例,做出了如下解释：“天文望远镜观测屏幕上那一排排灰白相间的闪烁条纹就是恒星的光谱.光谱包含了关于恒星特性的各种信息,能够揭示恒星的运动状态、温度、质量和化学成分,类似于人们的籍贯、住址、年龄、性别、职业等户籍信息.如果说漂亮的星云图是星星的剪影,那么光谱图就是它们的*照和户口簿.”而“宇宙户籍警”的核心任务,就是捕获各种神秘星体的“户籍信息”.
郭守敬巡天望远镜：效率最高的“宇宙户籍警”
位于河北省兴隆县的郭守敬巡天望远镜,代号LAMOST,是目前世界上恒星“户口簿”获取率最高的“户籍警”.它的主镜由37块边长1.1米的六角形镜子拼接而成,能够主动改变镜片形状,克服由重力、温度和风力造成的镜面影响,使“户口簿”成像更加清晰.直径1.75米的焦面上分布着4000根光纤（国际上同类设备仅可容纳640根）,其自动定位系统可以在数分钟内将光纤按星表位置精确定位,敏锐地捕捉到一些不易察觉的恒星踪迹.
迄今为止,郭守敬巡天望远镜已捕获了700余万颗恒星的“户籍信息”,比世界上所有已知的光谱巡天项目获取的数据总数还要多,构建了世界上最大的恒星“户口”数据库.同时,中国科学院国家天文台通过它的观测,还得出了快速射电暴、星团中寄生的恒星星族、太阳“超级耀斑”、活动星系核中罕见的X射线准周期振荡等重大发现,可谓战功赫赫.
大口径全景巡天望远镜：来势最猛的“宇宙户籍警”
大口径全景巡天望远镜屹立在智利阿塔卡马沙漠山巅,代号LSST,拥有世界上最强大的数码相机,其分辨率高达32亿像素,所拍摄的任意一张星星“户籍照”都需要1500块高清电视屏才能展示出来.目前,美国能源部仍在完善它的各类巨型组件,届时它的相机将和一辆小型汽车差不多大,重量超过3吨,里边包含一个能改变过滤器的机械装置和大型快门,能够拍摄比满月大40倍的夜空区域,捕捉更多来自昏暗天体的“户籍信息”.
这位“宇宙户籍警”将每3天生成整个南部星空的“户籍影像”,一次性完成哈勃太空望远镜需要花120年才能完成的工作,帮助天文学家们追踪数以亿计的星际“逃亡者”、观看星系碰撞以及恒星的出生与死亡过程.
据科学家估算,大口径全景巡天望远镜在10年内已经探测了几百亿个星体,每年检测25万颗超新星,并将迄今为止数量最多的恒星以及观测到的星系按目录进行分类,所以称其为“来势最猛的宇宙户籍警”毫不为过.
南极亮星巡天望远镜：耐力最强的“宇宙户籍警”
南极亮星巡天望远镜守卫在“人类不可接近之极”——南极大陆的最高点冰穹A,是史上耐力最强的“宇宙户籍警”.它体长2.4米,焦距长度1867毫米,是我国自主研发的全自动无人值守望远镜,也是目前在南极运行的最大口径光学巡天望远镜,装备着目前世界上最大的单片电荷耦合器件,可一次观测9个太阳大小的天区,24小时即可覆盖整个天空.
南极亮星巡天望远镜的工作地点海拔4091米,年平均气温零下56℃,平均温差高达120℃.在这种环境下使用的光学仪器,通常会面临两大技术难点：一是当温度快速升高时,镜面会结霜;二是当温度变化大时,会产生系统的热变形,尤其是光学元件的热变形,会降低光学成像的质量.而南极亮星巡天望远镜不仅完美地攻克了技术难点,还充分利用南极大气视宁度小、透过率高和边界层低等地理优势,实现了长达数月的连续观测,成功获取了Ia型超新星以及HAT-P-3b、HAT-P-12b等银河系外行星源的“户籍信息”,为科学家们研究超新星、宇宙暗能量,以及搜寻系外行星和变星提供了强大支持.
詹姆斯·韦伯太空望远镜：视野最广的“宇宙户籍警”
与其他在地球上工作的“宇宙戶籍警”不同,詹姆斯·韦伯太空望远镜被安装在距离地球160万公里远的轨道上,一面围绕太阳轨道运行,一面开展星际“户口调查”,成为视野最广阔的“宇宙户籍警”.
詹姆斯·韦伯望远镜号称史上最大的太空望远镜,当它置身于太空时,既不会受到太阳光和热量的侵袭,又可以避免来自地球和月球的反射光的干扰.它身上装备的18面六方反射镜,可以接收大量红外光,帮助科学家更清晰地观察太空.
2016年11月,詹姆斯·韦伯太空望远镜由美国宇航局修建完工,再进行一系列机械测试,它就能在轨道上执行艰巨的任务了.如果测试顺利,它将在2018年10月发射升空.届时,科学家们将通过它反馈回来的星星“户口簿”,研究宇宙中诞生的第一代恒星和星系,分析附近系外行星的可居住性.
随着一颗颗神秘星体的“户口”被*,宇宙的神秘面纱正被悄然揭开.相信在不久的将来,会有更多的“宇宙户籍警”涌现出来,大显神通,为我们揭示太空的奥秘.
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