美国航空航天局欲借“人造恒星”探索宇宙

在一个晴朗的夜晚仰望天空,您很可能会看到成千上万颗星星点缀着宇宙。再加上一台望远镜,突然间 数百万颗星星映入眼帘。

银河系估计有上千亿颗恒星和巨大的热气团,包括我们星系中最著名的——太阳。但在我们的本星系之外呢?恒星的数量几乎难以想象。

然而,天文学家说,掌握对在由气体和尘埃构成的大分子云中形成的恒星的观测情况,对于更好地理解它们如何演化,以及我们的宇宙如何随它们而增长和变化至关重要。

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要做到这一点,在其中再添加一颗“星星”——即使它是人造的,又有什么坏处呢?

在一项由美国国家航空航天局资助的 1950 万美元的任务里,乔治梅森大学的研究人员正在领导一个项目,建造并最终将一颗小型卫星发射到太空。一旦进入轨道,这个装置距离地球足够远,在地球上的望远镜看来就像一颗星星。

随后,这颗卫星将着手协助研究人员开展 恒星亮度的研究 工作,以更精确地估计它们的大小、规模和年龄。通过此举,研究人员期望能发现有关宇宙膨胀速度的新线索,说不定还能知晓宇宙中其他地方是否存在生命。

“它或许会影响并改变我们测量及理解恒星特性、表面温度和系外行星宜居性的方式,”美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的 埃利亚德·佩雷茨 说,他是该任务的副首席研究员。

下面来看看美国国家航空航天局在本十年结束前在美国上空发射一颗“人造恒星”计划的内情。

这个被称作 兰多尔特美国国家航空航天局太空任务 的目的在于把一个校准光源放置在距离地球 22,236 英里的轨道上。

天文学家发射到轨道上的这颗卫星,也就是“人造恒星”,对于肉眼观察者而言,其不够大、不够亮,距离也不够近,无法用肉眼看到,但任何拥有望远镜的人应该都能观测到。这是以已故天文学家阿洛·兰多尔特命名的,他 创建了著名的恒星目录,这颗卫星在太空的第一年将以与地球自转相同的速度移动,从而使其位于美国上空。

在技术层面上,这颗小卫星就是所谓的立方体卫星,这是一类纳米卫星。为该设备配备八个激光器,将使其持续为位于弗吉尼亚州费尔法克斯的乔治梅森大学校园的任务控制中心和其他天文台提供数百万颗恒星亮度水平的观测数据。

乔治梅森大学的天文学家彼得·普拉夫昌在关于该项目的论文中解释说,通过提供地面望远镜无法获取的数据,这颗人造恒星应能够提高对附近恒星乃至遥远星系中遥远超新星的恒星亮度水平的测量精度。

“兰多尔特任务能让我们重新校准数百万颗恒星的亮度,”该任务的首席研究员普拉夫昌写道。“这种测量只能依靠天基轨道人造恒星来达成。”

美国国家航空航天局(NASA)最近批准了该任务作为航天局先驱者计划的一部分进行部署,并提供资金。

虽然 1950 万美元对于太空任务而言成本相对较低,但这一绿灯对乔治梅森来说是一个重要的首次,它将为 NASA 建造并执行该任务。

但这所大学不会单打独斗。

除了美国国家航空航天局(NASA),乔治梅森大学还将与 美国国家标准与技术研究院——美国商务部的一个机构——以及其他 10 所大学携手打造这颗卫星。

“对于乔治梅森大学和咱们的学生而言,这可是个令人难以置信的大好机会,”乔治梅森大学的工程学副教授彼得·帕乔维茨在一份声明中说,他是兰多尔特任务的一员。“我们的团队将设计、建造和集成有效载荷,由于它要进入非常高的地球静止轨道,必须应对难以置信的挑战。”

普拉夫昌告诉《今日美国》,美国国家航空航天局(NASA)将对兰多尔特予以管理和监督,兰多尔特已然是航天局舰队图表的一部分,会在未来几年的关键决策点主持审查。他补充说,他和其他任务操作员还将每月向 NASA 提供简报。

普拉夫昌表示,还得再过两年半才会选定具体的运载火箭。他补充说,由于兰多尔特卫星相对较小,该航天器将不得不通过一家私人太空公司搭载更大的卫星或一组小卫星进入轨道。