磨削技術(shù)
2021年有哪些值得期待的太空大事？ |
| 發(fā)布時(shí)間：2021/2/4 |
| 三艘太空探測器將抵達火星、詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將發(fā)射、第12個(gè)德國人將進(jìn)入太空、兩顆巨行星、兩次月食和兩次日食——2021年將是讓太空愛(ài)好者應接不暇的一年。 2021年從聚焦火星開(kāi)始。我們的紅色星球鄰居雖然不像去年秋天那樣搶眼，但在4月底之前，人們依舊可以在夜空中看到它特有的銹紅色身影。3月初，火星將接近金牛座的昴宿星團。 但對于太空迷而言，火星在2月就已經(jīng)成為他們關(guān)注的焦點(diǎn)。2020年夏天發(fā)射的三個(gè)太空探測器將抵達這顆紅色星球。  2月9日，阿拉伯聯(lián)合酋長(cháng)國的首個(gè)星際任務(wù)"希望"號（Hope）將進(jìn)入火星軌道。僅一天后，中國探測器"天問(wèn)一號"也將進(jìn)入火星軌道。 這兩項任務(wù)都將對火星的表面和大氣進(jìn)行測量?？赡茉?月，一個(gè)小型著(zhù)陸器將與"天問(wèn)一號"分離，降到火星表面，探索著(zhù)陸點(diǎn)周?chē)沫h(huán)境。今年火星探測的重頭戲將是2月18日美國國家航空航天局（NASA）探測器"毅力"號（Perseverance）登陸火星。一旦航天器進(jìn)入大氣層，它將因摩擦而減速。隔熱罩的溫度將超過(guò)1000攝氏度。稍后，降落傘將展開(kāi)，使它的速度變得更慢。在距離火星表面大約兩公里的地方，一臺天空起重機（sky crane）將開(kāi)始發(fā)揮作用。四個(gè)推進(jìn)器將幫助天空起重機調整方向。 火星車(chē)是通過(guò)尼龍繩與天空起重機相連的。在接近火星表面時(shí)，天空起重機會(huì )將"毅力"號降低約7米。一旦火星車(chē)落地，纜繩就會(huì )被剪斷，天空起重機就會(huì )飛往火星表面的其他地方降落。 探測器進(jìn)入、下降和著(zhù)陸只需要7分鐘，也就是所謂的恐怖7分鐘。期間，飛行控制小組無(wú)法與航天器互動(dòng)。專(zhuān)家們只能在2億多公里外觀(guān)看這一過(guò)程。來(lái)自航天器的無(wú)線(xiàn)電信號傳輸到地球需要約11分鐘。當位于加州帕薩迪納（Pasadena）的控制中心收到開(kāi)始進(jìn)入的信息時(shí)，如果一切順利的話(huà)，"毅力"號已經(jīng)降落在火星表面了。 順利著(zhù)陸的機會(huì )只有一次。任何失誤都可能意味著(zhù)任務(wù)的失敗。天空起重機的動(dòng)作可以成為任何動(dòng)作電影中的驚險鏡頭。但美國國家航空航天局已有相關(guān)經(jīng)驗：2012年，"好奇"號（Curiosity ）探測器就是通過(guò)天空起重機登陸火星的。 火星上有生命？ 科學(xué)家們想用"毅力"號來(lái)探索火星上是否存在或曾經(jīng)存在過(guò)生命。如今，這顆星球的環(huán)境惡劣--干燥而寒冷，沒(méi)有磁場(chǎng)屏蔽來(lái)自宇宙的強輻射。我們所知的生命現在無(wú)法在火星表面生存。但在數十億年前，火星更熱、更濕潤，而且有屏蔽輻射的功能。所以我們至少有理由相信，可能有簡(jiǎn)單的微生物在那里繁衍生息。也許它們現在就生活在地表下一兩米處的土壤中。"毅力"號將收集樣本、一探究竟。美國國家航空航天局和歐洲空間局(ESA)未來(lái)的一項任務(wù)將是采集樣本并將其送回地球。但這應該是2030年之后的事情了。 盼星星盼月亮 終于盼來(lái)詹姆斯·韋伯 哈勃太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）拍攝的行星、星云、星團和星系的圖像令人印象深刻。這只于1990年發(fā)射的"宇宙之眼"有可能在幾年內停運。它的繼任者是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope，簡(jiǎn)稱(chēng)JWST）。按計劃，后者將于10月31日搭乘阿麗亞娜5型運載火箭從法屬圭亞那（ French Guiana）的庫魯 （Kourou）太空港發(fā)射升空。 當詹姆斯·韋伯望遠鏡項目在1997 年啟動(dòng)時(shí)，定下的發(fā)射時(shí)間為2007 年。如今的發(fā)射日期比最初目標晚了約14年。該望遠鏡造價(jià)近100億美元，是最初計劃的10倍多。它的名稱(chēng)取自于美國國家航空航天局第二任局長(cháng)詹姆斯·韋伯，他領(lǐng)導了阿波羅計劃等一系列重要空間探測項目。 天文學(xué)家期望從詹姆斯·韋伯望遠鏡的圖像中獲得全新的認知，例如宇宙是如何形成、發(fā)展以及星系、恒星和行星是如何形成的。該儀器將觀(guān)測早期宇宙，并觀(guān)測到宇宙大爆炸后2億至3億年的天體。詹姆斯·韋伯望遠鏡甚至可以探測到可能存在生命的系外行星--位于太陽(yáng)系以外圍繞其它恒星公轉的行星。 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的鏡面直徑為6.5米，由18個(gè)六邊形鏡片組成。整個(gè)儀器需要幾個(gè)月的時(shí)間分178個(gè)步驟展開(kāi)。因此可能在2022年春天，我們才會(huì )看到它拍攝的第一幅圖像。 許多通信或偵察衛星只能在太空中展開(kāi)。然而，并非每一個(gè)衛星都需要像這個(gè)望遠鏡這樣精確到微米。近紅外光譜儀（NIRSpec）是望遠鏡上的四個(gè)觀(guān)測裝置之一，由慕尼黑附近奧托布倫（Ottobrunn）的空中客車(chē)公司制造。它由一種不同尋常的材料制成：陶瓷?；窘Y構和鏡面都是由這種非常輕巧、堅硬，而且對溫度變化不敏感的材料制成。原因很簡(jiǎn)單：這臺大型觀(guān)測裝置必須在太空中經(jīng)受住多重考驗。為了記錄來(lái)自太空深處的微弱的紅外或熱輻射，它將被冷卻到約零下250攝氏度。塑料或金屬在這種情況下會(huì )彎曲，從而導致圖像模糊。而陶瓷則能保持形狀不變。 近紅外光譜儀將主要用來(lái)觀(guān)測新誕生的恒星和遙遠的星系等。陶瓷觀(guān)測儀的靈敏度非常高--它可以記錄下月球上一支燃燒的香煙的熱輻射。由于這種精確性，天文學(xué)家將通過(guò)詹姆斯·韋伯太空望遠鏡和近紅外光譜儀獲得對宇宙的全新認識。 NASA和歐空局的"獵戶(hù)座 （Orion）"航天器在2021年年底前開(kāi)啟首次奔赴月球之旅的可能性不大。作為 "阿提米斯-1（Artemis-1）"任務(wù)的一部分，它將在太空中停留4周，并繞月球運行幾天。首次飛行時(shí)不會(huì )搭載宇航員，但會(huì )帶上兩個(gè)來(lái)自德國航空太空中心（DLR）的假人，這兩個(gè)假人將使用數千個(gè)傳感器來(lái)測量人類(lèi)將面臨的環(huán)境。"獵戶(hù)座"的太空艙來(lái)自NASA，服務(wù)艙則有歐空局提供。由空中客車(chē)公司在德國不來(lái)梅（Bremen）制造的服務(wù)艙提供推進(jìn)、導航、高度控制以及空氣、水和燃料的供應。NASA計劃用大推力運載火箭--太空發(fā)射系統（SLS）將"獵戶(hù)座"發(fā)射升空。但是該系統在今年一月進(jìn)行的一次點(diǎn)火測試中失敗后，應該不大可能在2022年初之前投入使用。 來(lái)自德國薩爾州的毛雷爾（Matthias Maurer）計劃于今年10月飛往國際空間站（ISS）。他將乘坐從美國佛羅里達州卡納維拉爾角（Cape Canaveral）發(fā)射的 "龍"號(Dragon)太空艙。毛雷爾將在這個(gè)地球軌道上的"前哨站"生活和工作6個(gè)月。為屆時(shí)可以從事多項科學(xué)實(shí)驗，他目前正在接受訓練。毛雷爾將是第十二位飛入太空的德國人。 到目前為止，被送往太空的德國宇航員皆為男性。3月中旬，歐空局將開(kāi)啟下一步宇航員申請程序。幾年前，"女宇航員"倡議行動(dòng)表明，優(yōu)秀的女性申請者大有人在。 即使沒(méi)有飛往月球，天文愛(ài)好者也很期待今年的兩次月食。協(xié)調世界時(shí)（UTC）5月26日9:45至12:53之間將發(fā)生月食。從11:10到11:28，月球將完全處于地球的陰影中。屆時(shí)，月亮會(huì )呈現銅紅色，也被稱(chēng)作"血月"。這是因為太陽(yáng)光被地球所擋，只有波長(cháng)較長(cháng)的紅光可以經(jīng)大氣折射到月面。這次月食在整個(gè)太平洋地區都可以觀(guān)測到，澳大利亞、新西蘭、夏威夷和南極洲將是最佳觀(guān)測地。而在歐洲，月球將在地平線(xiàn)以下，因此當地民眾將看不到此次月食。 11月19日的月偏食也是如此。從UTC07:18到10:47，月球將部分處于地球的陰影中。在大約9:03 的時(shí)候，98%的月球將被食掉。在北美洲、格陵蘭島、東亞和太平洋大部分地區，如夏威夷和新西蘭，人們屆時(shí)都能看到這一奇觀(guān)。 2021年，月球將從太陽(yáng)正前方經(jīng)過(guò)兩次。6月10日，月球將幾乎處于其繞地球橢圓軌道的最遠處，因此顯得很小，無(wú)法完全覆蓋太陽(yáng)。在日環(huán)食期間，太陽(yáng)的環(huán)狀光環(huán)依然可見(jiàn)。此次太陽(yáng)的光環(huán)將出現在UTC9:55到11:28之間，最長(cháng)時(shí)間為4分鐘，但只有在加拿大東北部、格陵蘭島西北部、北極和西伯利亞遠東等人口非常稀少的地區才能看到。 而在北大西洋、歐洲和俄羅斯的大部分地區的人們至少會(huì )看到日偏食。在UTC8:12至13:11之間，太陽(yáng)將像一塊被咬過(guò)的餅干，因為被月亮遮擋了一部分。在一些地方，日食將持續約兩個(gè)小時(shí)。在中歐，最多會(huì )有五分之一的太陽(yáng)被覆蓋。 今年的一大罕見(jiàn)天象奇觀(guān)將是12月4日的日全食。新月本影寬度將有約400公里，可以完全覆蓋太陽(yáng)。此次日全食最長(cháng)持續時(shí)間為1分54秒。在這短暫的時(shí)間里，可以看到天空中最亮的星星，也可以看到火焰般的日冕圍繞著(zhù)月球的輪廓。 不幸的是，幾乎沒(méi)有人能夠親眼看到這一天象奇觀(guān)，因為全食帶只覆蓋南洋和南極。從UTC 7:03到8:04，月球的陰影會(huì )在地球表面移動(dòng)--也許一些船員會(huì )欣賞到太陽(yáng)日冕。只有在全食的幾分鐘內，才有可能用肉眼安全地觀(guān)察太陽(yáng)。在發(fā)生偏食或環(huán)食時(shí)，需要佩戴合適的防護鏡來(lái)觀(guān)看這一奇觀(guān)。普通墨鏡也不安全。在沒(méi)有保護措施的情況下看日食，會(huì )導致眼睛嚴重受損，甚至失明。 作為地球的另一顆鄰星，金星將于3月26日出現在太陽(yáng)后面。在此前的幾個(gè)月里，我們是看不到它的。從4月底到圣誕節，我們都可以在晴天的日落后在西方天空中看到這顆明亮的行星。這顆被濃密云層籠罩的行星是天空中繼太陽(yáng)和月亮之后最亮的自然天體。能見(jiàn)度最好的時(shí)間是9月至12月。 8月20日，巨行星木星沖日，即木星、地球和太陽(yáng)幾乎排列成一線(xiàn)，地球位于太陽(yáng)與木星之間。屆時(shí)木星被太陽(yáng)照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于觀(guān)察。隨后木星將繼續在摩羯座閃耀，直到明年年初才從夜空中消失。環(huán)形行星土星也將于8月2日同在摩羯座沖日。 木星和土星是北半球夏季的星星，也是南半球漫長(cháng)冬夜的星星。它們在天空的同一區域，幾乎形成了雙星，從我們的肉眼來(lái)看，木星是兩顆星中較亮的一顆。 當地球穿過(guò)彗星的軌道時(shí)，出現流星雨的可能性比其他夜晚要大得多。因為許多小石子和塵埃顆粒散落在彗星軌道上，當它們進(jìn)入地球大氣層時(shí)，會(huì )留下片刻的光亮。下一場(chǎng)值得期待的流星雨將是英仙座流星雨。8月9日至13日，每小時(shí)會(huì )有幾十顆流星在天空劃過(guò)。光斑的痕跡估計將來(lái)自英仙座，它靠近易于辨識的仙后座--由五顆最亮星組成的獨特的W形。12月10日至15日的雙子座流星也同樣令人期待，預計每小時(shí)流星數量將多達100顆。人工智能 美國遙遙領(lǐng)先 中國正在追趕 |
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