「天文在线」一旦斯皮策空间望远镜报废，谁会代替它的位置呢？天文|太空望远镜|望远镜|红外

红外线观测仍然是主流的观察方法，但这种方法在某些方面会做出一些改变

图解：斯皮策太空望远镜已经帮助天文学家开启了超过15年的红外宇宙。

在过去的16年中，斯皮策太空望远镜已经成为研究红外天文学的主要工具。一旦它的任务在1月30日结束，在没有斯皮策时天文学家将使用什么工具，他们的研究一定要等这些工具才能继续吗？

斯皮策太空望远镜用于观测红外光谱中波长长于人眼可见光线的部分。在近红外线（最接近可见光）中，尘埃会变得透明从而让天文学家得以窥探恒星形成的区域或研究较冷的恒星。波长稍长一些的红外线被习惯用于研究其他恒星周围的行星系统和形成它们的盘状结构。波长最长的红外线被天文学家用于研究冷星云的尘埃和气体，甚至是遮挡银河系中心地带的尘埃云。

于2003年启动的Spitzer任务有两个阶段。第一个任务是冷任务(cold mission) 。 Spitzer 的仪器在被液氦冷却至–459华氏度(–273摄氏度)的条件下，观察波长为3至160微米的光。于2009年，在望远镜用尽了冷却液之后，它开始了暖任务(“warm” mission) 。 Spitzer不再能观察较长的波长，但还在继续观察3.6-4.5微米的短波长。

但Spitzer不是唯一一个在运行中的太空望远镜，许多现在和未来的望远镜具有红外感应能力。下面讲述的是在Spitzer被关闭之后，天文学家将用到的红外工具箱里都有什么东西。

哈勃太空望远镜

哈勃太空望远镜（The Hubble Space Telescope)是最著名且最好的天文主力望远镜之一。但它观察红外线的能力是有限的。哈勃望远镜可以勘测0.8到2.5微米之间的红外光，这与spitzer从过去和现在的功能都没有重叠。因此尽管哈勃望远镜可以补充Spitzer和其他红外勘测的结果，但它没有取代Spitzer绘制红外天空图的能力。

NEOWISE

美国国家航空航天局的广域红外勘测探测器太空望远镜（NEOWISE）用0.4米的反射镜在3.4至22微米的波长范围内观测宇宙。该望远镜在2011年停用，于2013年重新启用为NEOWISE望远镜。今天，它被用来观测近地天体，例如小行星和彗星。这种望远镜对红外天文学来说仍然是一项宝贵的财产，但它观测范围并没有超越我们的太阳系，只专注于地球周围的科学研究。

JWST

詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）是美国宇航局下属的一个红外空间观测站。但JWST距离目前计划的2021年3月的发射日期还有一年多一点。 JWST将观测范围为0.6到28微米的波长，从可见光谱的黄金端到天文学家所称的中红外。这涵盖Spitzer任务目前观测到的两个波长，但并没有像Spitzer曾经那样深入到远红外。（中红外和远红外的定义各不相同，但大多数天文学家将远红外定义为波长介于25到350微米之间。）

这意味着对宇航员来说观察例如恒星的温床，冷星，外星行星及围绕星星的圆盘，詹姆斯韦伯太空望远镜可以取代斯皮策望远镜，但詹姆斯韦伯在执行冷任务时观察冷尘埃或星系中心时并不能完全取代斯皮策望远镜。

「天文在线」一旦斯皮策空间望远镜报废，谁会代替它的位置呢？。

视场红外巡天望远镜

美国国家航空和宇宙航行局近些年提出的视场红外巡天望远镜的使用一直处于断断续续的阶段。这台望远镜如果按计划在2020年中期投入使用，将需要一个2.4米的镜子来观察0.48至2微米的近红外光。这使它更符合哈勃望远镜能看到的波长，并且低于斯皮策望远镜观察的波长范围。

视场红外巡天望远镜真正出名的地方就写在它的名字里。它的单次成像能看到比哈勃望远镜100倍宽的天空视角，并且图片质量不变。这将大量增加它能做科学研究的数量，并且不会和斯皮策望远镜观察到的波长相同，它的近红外光范围适用于很多项目，例如计算星系，超新星及外星行星等。

「天文在线」一旦斯皮策空间望远镜报废，谁会代替它的位置呢？。所以，是否红外天文学家仅仅运气不好？毕竟，由于在地球大气层里的水遮蔽了大部分的红外光，红外天文学从地面进行很大程度上是不可能的。这就是为什么望远镜被发射到太空，在那里他们能获得更清晰的视野。

索菲亚（SOFIA）是一架在飞机上的天文台，它可以飞离有大部分的水的地球大气层来观测红外线。

但是，它的结果是，你没有必要真正意义上的去太空来观测红外线中的宇宙。红外天文学平流层天文台（SOFIA）由一架内置望远镜的飞行高度在37000和45000英尺之间（11300到13700米）的改进型波音747SP飞机构成。这样的高度使SOFIA远离有99%的水的地球大气层。 SOFIA观测的光在0.35和655微米之间，这样的范围涵盖了整个斯皮策望远镜在冷与热环境中的观测能力，与詹姆斯?韦伯太空望远镜（JWST）以及其他更多太空望远镜一样。

总之，索菲亚是最好的完全替代斯皮策太空望远镜的候选人。更好的是，索菲亚的反射镜比斯皮策太空望远镜（前者主镜口径2.5米，后者0.85米）的更大，所以它比退休的望远镜在某些情况下可以提供更好的图像质量。并且索菲亚的望远镜可以按需要来进行修理和更新，来延伸它的使用寿命和性能。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3.Alison Klesman-爱吃葡萄的小狐狸， Brandon ， cindy ，避暑地的猫- ， @成果全国粉丝后援会,Tx,AstronNautes

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