火热的相机—冰冷的复苏
著:Robert Irion 译:bood


  哈勃望远镜下星期的维修工作会使天文学家们兴高采烈起来。宇航员不仅会给哈勃装上一个优秀的新照相仪,他们还会修复一个因爆炸而提前关闭的旧设备。

  准备修理的设备是近红外照相仪和多体分光仪(Near-Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer,NICMOS)。NICMOS安装于1997年2月,它能够窥视那些因尘埃遮挡而不为哈勃所察觉的天体。然而,一次偶然的短路事故使这个照相仪的固态氮制冷剂发生汽化,于是NICMOS在1999年的1月就停止了运转。

  这个勇敢的修理工作就像是在大学宿舍里修理一个小型制冷机。“在轨道上重新注入氮气可不是简单的事情,所以我们想出了使照相仪机械制冷的方法。”参与这个工程的一位科学家Ed Cheng这样说,他是NASA在Maryland州的戈达德航天中心(Goddard Space Flight Center)的工作人员。由New Hampshire州Hanover地区的Creare公司制造的制冷设备质量仅90克,它由一个转速为7000转/秒的半厘米大的涡轮机驱动,从而循环的压缩氖气,氖气在NICMOS原有的管道中膨胀而达到制冷效果。Cheng说这个具有防震功能的制冷设备要使NICMOS在70开的温度下运行许多年。

                      
哈勃上新的高级巡天照相仪(Advanced Camera for Surveys)将拍下在引力透镜下扭曲的星系。这是ACS TEAM的模拟图。

  更令人期待的是高级巡天照相仪(Advanced Camera for Surveys,ACS),宇航员将把它安装到哈勃以前的一个设备:暗天体照相仪(Faint Object Camera)的接口上。ACS拍摄的照片所覆盖的区域比哈勃宽视场行星照相仪2(the Wide Field and Planetary Camera 2)全马力工作时还要大一倍。同时,照相仪的图像处理芯片的效率是哈勃的2~4倍,而其分辨率要为哈勃的2倍。这些先进之处会带来巨大的效果,巴尔的摩(Baltimore)约翰霍普金斯大学(John Hopkins University)的首席科学家Holland Ford说:“在轨道运行1~2年后,ACS探测到的暗天体数量将超过哈勃以前所有仪器的总和。”

  天文学家们将使用ACS探测广袤宇宙空间的大块大块的区域。Ford说,这样的研究会给星系团的演化学说带来帮助。ACS关于可怕的空间扭曲(一般由大质量星系团引起,也称之为引力透镜)的照片将显示出第一个在大爆炸后10亿年内形成的星系积木的图像。更有甚者,对外太阳系的探测导致海王星、冥王星外的许多暗的冰天体的发现,它们大多分布在柯伊伯带内,目前我们对柯伊伯带还知之甚少。ACS还带有一个引以为豪的高分辨率照相仪,它可以用来获得小天区的更加精细的照片,比如星系壳、年轻恒星周围的尘埃盘。另外ACS还带有一个工作在紫外波段的探测器,可以探测到从热恒星、木星和土星的极光以及其他高能天体发出的紫外射线,因为一个很小的尘埃盘就可能把研究一个明亮中心所需的所有可见光阻挡在外。

  “所有的人都希望使用这个照相仪。”帕萨迪纳(Pasadena)加利福尼亚州理工学院(California Institute of Technology)的天文学家Richard Ellis这样说。即使是在对申请者有严格要求的情况下,竞争仍是相当激烈的。第一轮的申请已经开始,大约每20个中只有1个会入选。

 

   译自 《Science

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