歐洲太空總署今年的太空探索展望

2016年將是另一個充滿令人興奮的一年,歐洲太空總署製作了一套影片,説明今年的工作計劃。
今年的主力在火星探索,按照計劃三月發射火星外太空生物衛星(Exobiology on Mars,簡稱 ExoMars)到火星,它的登陸器在十月登陸這顆紅色星球的表面。
今年也是羅塞塔彗星任務的完結。其它任務包括載人航天、地球觀測,導航和電訊等,都放上了討論和計劃的程序。
【圖、文:節譯自歐洲太空總署網頁】
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上海天文台系列研究工作揭秘銀河系核球的X型結構

我們所居住的銀河系如何演化成它現在的樣子,它未來的命運又將怎樣,是目前天文學研究的熱點領域之一。銀河系是一個由中心核球、銀盤及暗物質暈構成的大質量旋渦星系。旋渦星系的核球與中心超大質量黑洞緊密相關,理解我們銀河系的核球對於構建整個銀河系演化的圖景至關重要。
近幾年來,中國科學院上海天文台星系宇宙學研究中心沈俊太研究員領導的星系動力學團組發表了一系列有關銀河系核球方面原創性的研究工作。他們構建了高精度的銀河系多體數值模擬模型,對銀河系的核球結構做出了嶄新的全面認識,提出了銀河系核球是個偽核球,基於模擬對觀測上看到的X型結構進行了軌道分析,並實驗檢驗出X 型結構可能是核球中立體花生狀結構的視覺效應。
【圖、文:節錄自中國科學院上海天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《天體物理學報》
美國兩大太空望遠鏡發現其它星系有類似海山二的恆星

著名的海山二(η Carinae)位於南天星座船底座,距離地球約七千五百光年,光度是太陽的五百萬倍。它是由兩顆大質量恆星組成的雙星系統,軌道週期為5.5年。天文學家估計質量更大的主星約九十倍太陽質量,較小的伴星質量有超過三十倍太陽質量。這個恆星系統在1843年左右發生過一次大爆發,被認為是一個「假超新星事件」。那次爆發向宇宙空間拋擲了至少十倍太陽質量物質,而後被大量的氣體與塵埃籠罩。
一個由美國太空總署戈達德太空飛行中心博士後研究員熱瓦甫·漢(Rubab Khan)領導的研究團隊,利用史匹哲太空望遠鏡與哈勃太空望遠鏡觀測的存檔數據中,發現星系M83存在一個孿生海山二候選體,距離地球一千五百萬光年。另外在星系NGC 6946、M101、M51中各發現一個孿生海山二,與地球的距離介於一千八百萬到二千六百萬光年之間。光學及紅外數據表明孿生海山二中五到十倍太陽質量氣體與塵埃內蘊藏著一顆大質量恆星。接下來的研究中他們將精確測定這些恆星的物理特性。
【圖、文:林景明節譯自美國太空總署哈勃太空望遠鏡網頁】研究論文發表於去年12月20日出版的《天體物理學報通訊》
史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope,中國大陸譯作:斯皮策空间望远镜)
中國科學技術大學發現氧氣起源新機制

在早期大氣環境中存在較多的二氧化碳和低能量電子,田善喜研究組提出這些二氧化碳分子可以捕獲低能電子,而後可能發生兩種解離反應,即產生碳原子負離子和自由氧原子或者氧分子。他們利用自主研製的負離子速度時間切片成像譜儀,檢測到上述兩個反應通道,並進一步闡述了各通道所佔比例隨電子貼附能量變化的原因,以及作為產物的自由氧原子和氧分子在早期大氣化學反應中的作用。
低能電子貼附或捕獲”過程對星際化學成分的演化至關重要。由於在許多星球(如地球、火星、土星、木星等)的上空存在大量二氧化碳氣體和能量在20電子伏特左右的自由電子,田善喜研究組認為,電子貼附解離對原始氧氣起源的貢獻可能較以前公認的三體複合反應和新近發現的光解反應過程更為重要。這一發現大大深化和拓展了人們對“星際介質化學反應”的認識。
【圖、文:節錄自中國科學技術大學網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《自然化學》期刊
航天科技2016年全年宇航發射將首超20次

中國航天科技集團公司透露,今年該公司計劃實施載人航天工程神舟十一號和天宮二號飛行試驗任務、長征五號和長征七號運載火箭首次飛行等的二十餘次太空發射任務。是中國年宇航發射次數首次突破二十次。
在2016年的宇航發射任務中,有十五次為重大專項任務或首飛任務。載人航天工程要完成長征七號首次飛行、神舟十一號載人飛船和天宮二號太空實驗室的發射任務。北斗衛星導航系統建設將完成兩顆北斗衛星發射任務,確保區域導航系統穩定運行。高分專項將發射高分三號衛星,進一步完善中國高分辨率對地觀測系統建設。長征五號運載火箭將首次飛行,對於探月工程後續任務的推進和太空站工程的實施更具有重要意義。
【:互聯網;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】
韓國計劃在2016年發起月球探索項目

韓國未來創造科學部消息稱,韓國計劃在2016年發起月球探索項目,使登陸器在2020年登陸月球。
該部門在2016年為該1.69億美元的項目撥款超過1,700萬美元。該項目第一階段為2016至2018年,計劃發射一顆月球軌道衛星,隨後項目第二階段將使用獨立研發的運載火箭發射登陸器。
此外,該部門計劃使用韓國自己的技術,獨立研發軌道衛星和地面接收站。韓國計劃與國外機構合作,包括美國太空總署,以研發有效載荷。該部門曾在2007年披露,計劃在2020至2025年發射登陸器登陸月球。
【圖:互聯網;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】
韓國未來創造科學部(韓文漢字名稱英語:Ministry of Science, ICT and Future Planning)
日本九州工業大學公開超小型衛星鳳龍四號

日本九州工業大學公開由該校學生組成的項目團隊研發的超小型衛星。該衛星將乘搭在計劃於2016年2月發射的H2A火箭上太空,進行與衛星故障因素放電相關的試驗。
該顆超小型衛星名為「鳳龍四號」,是一顆每邊約40厘米的立方體,重約10公斤,是2012年由H2A火箭發射的「鳳龍二號」的後繼型號,由年輕職員和研究生為主的九工大項目團隊用時兩年半左右研發而成。
此次太空試驗將對衛星的動力來源太陽能電池進行放電。根據拍攝的影像及電流的測量結果,為今後的對策提供參考。此前的「鳳龍二號」是人類第一顆在太空中用太陽能電池進行三百伏特高電壓發電的衛星。
【圖:九州工業大學;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】
尋找系外行星HAT-P-26b大氣中的水分

HAT-P-26b是一顆充滿大氣,質量與海王星一樣的系外行星,距離地球437光年。它環繞母恆星HAT-P-26旋轉的週期為4.23天。它擁有相對較低的表面重力,極適合承載大氣。
最近一隊以芝加哥大學的奇雲·史提芬遜(Kevin B.Stevenson,台灣及大陸譯作:凱文·史蒂文森)領導的天文學家小組,利用位於智利拉斯坎帕納斯天文台(Las Campanas Observatory)6.5米麥哲倫二號望遠鏡上的低色散巡天光譜儀3C(Low Dispersion Survey Spectrograph 3C,簡稱LDSS-3C)與美國太空總署的史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope,大陸譯作:斯皮策空間望遠鏡)觀測這顆行星,在其大氣中找到水蒸氣的痕跡,同時探明它缺乏鉀元素。另外他們還發現這顆行星的氣體層可能無雲且具有很高的金屬性,也有可能擁有太陽金屬豐富的大氣。
【圖:美國太空總署;文:林景明節譯自物理學機構網頁】研究論文去年12月24日發表於論文預印本網站arXiv上
恆星年齡時鐘需要重新校準

一個以卡內基科學研究所珍妮弗·范·薩德斯(Jennifer van Saders)領導的天文學家團隊,最近發展回轉年代學方法(Gyrochronology),認為判斷比太陽年老於恆星的年齡,選取的標準需要重新校準。這是基於年老恆星自旋帶來的新啟示,自旋速率是了解恆星年齡的一個窗口之一。他們的發現也顯示我們的太陽可能處於磁場轉型中。
【圖:美國太空總署;文:林景明節譯自卡內基科學研究所 Carnegie Institution for Science】研究全文刊登在已經出版的《自然》期刊
迴轉年代學是以恆星自轉週期預測類似太陽的低質量恆星年齡方式,是基於安德魯·斯庫曼尼奇(Andrew Skumanich)量測到的恆星自轉速度會隨着恆星年齡增加逐漸下降建立。
【補充資料:維基百科】
新方法解決四十載幽靈星系尺寸之謎

今日在美國佛羅裡達州奧蘭多(Orlando)舉辦的第227屆美國天文學會會議上,由旋濱科技大學副教授傑夫·庫克(Jeff Cooke)與聖米高學院副教授約翰·歐米拉(John O Meara)領導的團隊,宣佈了他們的發現,他們藉助智利歐南台八米甚大望遠鏡與十米凱克望遠鏡,發現古代氣體雲大於早期宇宙中的星系。
他們的發現幫助解決了懸疑數十年之久的氣體雲問題,通常被稱作阻尼萊曼α系(Damped Lyman Alpha systems,簡稱 DLAs)。在研究過程中,他們意識到出現在背景星系視線中的阻尼萊曼α系,可以通過判斷星系覆蓋了多少這些物質來量度它們的尺寸大小。
【圖、文:林景明節譯自旋濱科技大學新聞公佈】
阻尼萊曼α系是在類星體光譜中檢測到,列密度大於10^20原子/公分^2的氣體天體,所觀測到的中性氫萊曼α線因為輻射阻尼而使吸收譜線變寬。這些系統因為顯示出很大的紅移而很重要,它們主導了宇宙充滿了中性氫的時期,並且意味着在測量時無需做電離的修正。阻尼萊曼α系的高中性氫列密度也在典型的銀河視線方向上,和其他鄰近的星系。因此曾被觀測到的阻尼萊曼α系,在所有的紅移上都被認為是氣體豐富的星系。
【補充資料:維基百科】
聖米高學院(St.Michael's College,中國大陸譯作:聖邁克爾學院)
旋濱科技大學(Swinburne University of Technology,台灣譯作:斯文本科技大學,中國大陸譯作:斯威本科技大學)