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用於觀測宇宙天體和其他宇宙物質的科學衛星。按觀測目標分,有以觀測太陽為主的太陽觀測衛星和以探測太陽係以外的天體為主的非太陽探測天文衛星。按衛星上所載科學儀器的觀測波段分,有紅外、紫外、x射綫和γ射綫等天文衛星。運行軌道多為圓形或近圓形,高度為數百千米,但不低於400千米。第一顆天文衛星是美國於1960年發射的太陽輻射監測衛星”。 |
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對宇宙天體和其他空間物質進行科學觀測的人造地球衛星。傳統的天文觀測都是在地面上由天文臺利用各種天文儀器進行的。但是來自天體的輻射絶大部分被地球大氣層所阻擋,很大部分的宇宙真相不能看到。天文衛星在離開地面幾百千米或更高的軌道上運行,因為沒有大氣層的阻擋,衛星上所載的儀器能接收到來自天體的從無綫電波段到紅外波段、可見光波段、紫外波段直到x射綫波段和γ射綫波段的電磁波輻射。天文衛星的觀測推動了太陽物理、恆星和星係物理的迅速發展,並且促進了一門新型的分支學科——空間天文學的形成。
第一顆天文衛星是美國在1960年發射的太陽輻射監測衛星(solrad-1),它測到了太陽紫外綫和x射綫通量。美國在60~70年代發射了3個係列的軌道觀測臺類型的天文衛星,即:軌道太陽觀測臺(oso),軌道天文臺(oao),高能天文臺(heao)。此外還發射了觀測x射綫、γ射綫的天文衛星。1983年發射了第一顆紅外天文衛星(iras)。美國和歐洲太空局聯合研製的哈勃空間望遠鏡,是一顆技術極為復雜的天文衛星,於1990年4月24日由發現號航天飛機發射。哈勃望遠鏡上有5個科學儀器提供可見光、紅外和紫外波段的數據。 |
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tianwen weixing
天文衛星
astronomical satellite
對宇宙天體和其他空間物質進行科學觀測的人造地球衛星。傳統的天文觀測都是在地面上由天文臺利用各種天文儀器進行的。但是來自天體的輻射,絶大部分被地球大氣層所阻擋,衹有其中的可見光波段和無綫電波段能夠通過,因此在地面上使用光學天文望遠鏡和射電望遠鏡所觀測到的宇宙,衹是這兩個波段的電磁波輻射所提供的一幅很不完整的圖景,還有很大部分的宇宙真相不能看到。天文衛星在離開地面幾百公裏或更高的軌道上運行,因為沒有大氣層的阻擋,衛星上所載的儀器能接收到來自天體的從無綫電波段到紅外波段、可見光波段、紫外波段直到X射綫波段和 γ射綫波段的電磁波輻射。天文衛星的觀測推動了太陽物理、恆星和星係物理的迅速發展,並且促進了一門新型的分支學科──空間天文學的形成。
第一顆天文衛星是美國在1960年發射的“太陽輻射監測衛星”(Solrad-1),它測到了太陽的紫外綫和X射綫通量。從1962年開始,美國又發射了專門觀測太陽的“軌道太陽觀測臺”(OSO)衛星係列。1968年和 1972年發射的“軌道天文臺” (OAO)衛星是最早的專門用於紫外天文觀測的衛星。1970年發射的“小型天文衛星” 1號(SAS-1),是第一顆X射綫觀測衛星,取得了重要的成果,使發現的X射綫源劇增到 161個。第一顆專門用於γ射綫天文觀測的衛星是1972年發射的“小型天文衛星”2號(SAS-2)。用於紅外天文觀測的衛星發射得較晚,1983年初纔發射了第一顆紅外天文衛星(IRAS)。世界各國已經發射了許多天文衛星。
分類 按觀測目標的不同,天文衛星分為兩大類:以觀測太陽為主的太陽觀測衛星和以探測太陽係以外的天體為主的非太陽探測天文衛星。天文衛星也可按所載科學儀器的主要觀測波段來分類,如分為紅外天文衛星、紫外天文衛星、X射綫天文衛星和γ射綫天文衛星等。
軌道 天文衛星的軌道多數為圓形或近圓形,高度為數百公裏,但一般不低於400公裏。這是因為太陽係以外的天體離開地球極遠,增加軌道高度並不能縮短距離和改善觀測能力,徒然增加運載器的運載能力。軌道太低時大氣密度增加,衛星難以維持長時期運行。
控製 天文衛星必須在廣阔的宇宙空間找到所觀測的特定天體,並把觀測儀器指嚮這個天體,這就要求具有極為精確的定嚮能力和衛星姿態控製精度。已經發射的天文衛星的定嚮和控製精度已達到角分或角秒的數量級,比其他衛星的定嚮精度高幾十倍甚至上千倍。一些巡天測繪的天文衛星往往是自旋的,對控製的要求並不高,但仍然要求具有很高的定嚮能力。因此,天文衛星通常利用太陽和其他恆星位置作為定嚮的參考基準。在衛星上裝有星敏感器、星圖儀等高精度的測量儀器,把測到的星圖與標準星圖進行比較,以確定和計算方向。
結構 天文衛星在結構上必須有很高的安裝精度和結構穩定性。有些天文衛星裝有光學望遠鏡,結構熱變形必須降低到最小才能保證觀測精度,因此結構設計和選材要求很高。
觀測儀器 天文衛星上裝有各種復雜的科學觀測儀器,如紅外、紫外、X射綫和可見光學望遠鏡等。這些儀器的構造復雜,製作睏難。紅外望遠鏡需要使用液氦或液氫長期冷卻,探測元件必須處於接近絶對零度的超低溫條件下。天文衛星的觀測數據輸出量大,衛星控製復雜,往往需要使用衛星上電子計算機來進行信息處理和操作控製。
“空間望遠鏡”天文衛星
美國在60~70年代發射過 3個係列的軌道觀測臺類型的天文衛星,它們是:“軌道太陽觀測臺”,“軌道天文臺”,“高能天文臺”。此外,美國和聯邦德國正在聯合研製一顆“空間望遠鏡”天文衛星。它的主體是一個直徑2.4米的反射式光學天文望遠鏡,觀測波長範圍從近紅外直到遠紫外,可能觀測到的宇宙距離比地面上最大的光學望遠鏡觀測到的距離還遠許多倍。
(王傳善) |
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