NASA ASTHROS項目:將通過巨型氣球把望遠鏡發射到空中
大多數用於科學研究的望遠鏡分為兩類:地基望遠鏡,它們或者由一個單一的大碟子組成如中國的1640英尺口徑球面射電望遠鏡,或由多個碟子連接成一個陣列如智利的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列;天基望遠鏡,它們可以圍繞地球運行如哈勃太空望遠鏡,或圍繞太陽運行如詹姆斯韋伯太空望遠鏡。
但對於既不在地面也不在太空的研究望遠鏡則還有第三種選擇,那就是那些在遠高於飛機飛行高度的高空運行的望遠鏡。
據了解,科研人員通過把它固定在一個巨大的氣球上將望遠鏡送到這樣的高度。NASA已經計劃使用一個巨大的氣球將望遠鏡運到南極洲上空13萬英尺的高度。ASTHROS項目(全稱Astrophysics Stratospheric Telescope for High Spectral Resolution Observations)包括一個帶有8.2英尺鏡面的望遠鏡,它必須做得非常薄,這樣才能足夠輕進而被氣球抬起。
“我認為這可能是有史以來為高空氣球任務建造的最複雜的望遠鏡,”ASTHROS項目經理、來自NASA噴氣推進實驗室(JPL)的Jose Siles說道,“我們有類似於太空望遠鏡的規格,但預算、進度和質量都比較緊張。我們必須把在類似波長下觀測的地面望遠鏡的技術跟用於專業帆船比賽的先進製造技術結合起來。這是很獨特的。”
研究恆星反饋
這個項目的目的是研究一種叫做恆星反饋的現象,這是一個調節新星形成速度的過程。一方面,活躍的恆星拋出塵埃和氣體雲,這些塵埃和氣體雲是新恆星的組成部分。另一方面,恆星也可以釋放出被稱為恆星風的粒子流,其可以將這些雲層吹走進而阻止新的恆星在附近形成。
不過,恆星風並不是促成恆星反饋的唯一過程。還有其他一些因素,如當一顆巨大的恆星走到它的生命盡頭時,超新星爆炸的力量會把氣體吹到周圍。這種恆星反饋的過程意味著只有一些新的恆星形成,進而使一個星系保持平衡。
為了在更小的範圍內觀察這個過程,ASTHROS將創建銀河系繁忙的恆星形成區域的3D地圖以觀察氣體是如何移動的及它在哪裡是密集的或稀疏的。然後,該望遠鏡還將觀察遙遠的星系,看看反饋對整個星系的影響。ASTHROS的主要研究人員Jorge Pineda說道:“從反饋的源頭–個別恆星的規模到它產生影響的地方–星系的規模,一路探索反饋是很困難的。通過一個大鏡子,我們可以把這兩者聯繫起來。”據悉,ASTHROS項目將於2023年12月啟動。