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#时代#后哈勃时代，人们要怎样去观测星空？( 二 )

#时代#后哈勃时代，人们要怎样去观测星空？
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严重的城市光污染对天文望远镜观测活动也是一个巨大的挑战。除了将天文望远镜搬到荒无人烟的山顶和小岛以外，并没有什么好办法。除了地面上的光污染以外，如今的科学家们还要面对来自天上的光污染。比如马斯克的星链计划，会在近地轨道投放近 12000 颗小卫星。
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▲ 天文望远镜中的人造发光体
这些小卫星上携带的太阳能电池板和天线会反射阳光。虽然白天我们无法看见它们，但在夜空中，他们就是明亮的星星。如果只有一两百颗这样的卫星当然不是什么大问题，但如果马斯克的卫星超过人类之前所发射的所有卫星，地面天文台的观测将会被严重干扰。
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▲ 这么多卫星在天上会发生什么？
想象一下，卫星排成一列长队空中穿过，就好像一辆火车。这对成像质量严重依赖环境的光学望远镜来说，可以算是致命打击。虽然马斯克表示，Space X 将采用涂层减少卫星的反照率，但从目前的测试的效果来说，并不能满足天文学家的要求。
#时代#后哈勃时代，人们要怎样去观测星空？
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地面不行，把望远镜搬到天上呢？
既然地球上环境对天文观测的干扰因素那么多，为什么不把天文望远镜搬到宇宙中呢？早在 1946 年，天文学家莱曼·斯皮策就提出了空间天文台的设想。直到 1990 年，哈勃望远镜终于随着发现号航天飞机腾空，被安放在近地轨道。哈勃望远镜口径为 2.4 米、长度约 16 米，虽然尺寸还不到地面望远镜的零头。但它在没有大气干扰的太空能拍出比地面望远镜分辨率更高、效果更好的图片，同时也能观测地面望远镜无法观测的红外紫外波段。
#时代#后哈勃时代，人们要怎样去观测星空？
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截止 2018 年。哈勃望远镜总共探测了 43500 个天体，观测任务超过 150 万次，我们熟知的许多关于宇宙的宏伟图片，都是由哈勃望远镜拍摄的。它传回来的数据，已经让天文学家发了超过 15000 篇科学论文，论文的引用量超过 738000 次。完全可以说：哈勃望远镜就是当代天文学家最明亮的眼睛。自从有了哈勃望远镜，天文学再次进入了高速发展期。
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2012 年，NASA 发布了哈勃极深空的图片，这篇图片包含前十年哈勃空间望远镜的影像，在经过进一步处理后，哈勃望远镜拍摄到了 132 亿年前的星系，这片影像总曝光时长达到 200 万秒，相当于对着一个区域拍摄了 23 天。其中最暗的星系，光度甚至只有肉眼可分辨光度下线的 1/10000000000，这也是人类第一次看到宇宙初生时期的情景。
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不过这已经是哈勃望远镜的极限了，作为一台服役近 30 年、航天飞机退役而无法再次进行维修的空间望远镜，哈勃已经走到了生命的尽头。好在 NASA 已经为哈勃准备了新的继任者——詹姆斯·韦伯太空望远镜。
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后哈勃时代，人们要怎样去观测星空？
哈勃望远镜已经让我们看到了 132 亿年前的宇宙，但人类还想看的更远、看的更清晰。宇宙早期的可见光已经红移到红外波段了，直接观测红外光谱显然更加方便。但大气会吸收红外线，不适合红外波段的天文观测，所以空间红外望远镜就成了完成这一任务的最佳选择。为了满足观测宇宙初生时期的需求，NASA 在上世纪 90 年代上马了詹姆斯·韦伯太空望远镜。
【 #时代#后哈勃时代，人们要怎样去观测星空？】它采用了蜂巢式拼接镜面的设计，镀金的反射镜口径达到了 6.5 米，焦距达 131.4 米，反光镜面积是哈勃望远镜的 5 倍以上。我们知道，红外线对于温度非常敏感，为了保证红外探测设备的正常运行，詹姆斯·韦伯太空望远镜的反射镜和相机系统必须工作在 50K 以下的温度。


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