現(xiàn)代天文學(xué)及空間技術(shù)的展望

周思睿

摘 要：天文學(xué)作為一門(mén)古老的學(xué)科，一直以來(lái)都被研究探討，為人類(lèi)的生活帶來(lái)了諸多便利，觀測(cè)天象來(lái)確定歷法、劃分四季、指領(lǐng)方向。在望遠(yuǎn)鏡誕生后，使天文學(xué)的發(fā)展更加的迅速，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn)讓人們可以在更高的分辨率下觀測(cè)同一物體，避免了諸多干擾。愈來(lái)愈先進(jìn)的天文觀測(cè)技術(shù)讓我們了解更多的天文知識(shí)，探索得更遠(yuǎn)，同時(shí)天文學(xué)家們對(duì)月球上建立月基天文臺(tái)也是迫不及待，想要在更加準(zhǔn)確的資料下為天文行業(yè)做貢獻(xiàn)，同時(shí)天文學(xué)家也對(duì)世界本質(zhì)進(jìn)行了確定。我國(guó)對(duì)天文事業(yè)也進(jìn)行了大力支持和鼓勵(lì)，天文學(xué)家們也不負(fù)眾望，我國(guó)的天文學(xué)在世界上也處于頂尖水平，特色的望遠(yuǎn)鏡技術(shù)也走在世界的前段。

天文學(xué)是一個(gè)比較復(fù)雜的話題，對(duì)于天文學(xué)的認(rèn)識(shí)，在很古老的時(shí)代就有人研究了。天文學(xué)擁有著奇幻般的面紗，在古代，天文學(xué)一直都是一個(gè)高深莫測(cè)的學(xué)科，當(dāng)時(shí)更多的都是對(duì)星空的觀察。古代有著專門(mén)為觀測(cè)星空而設(shè)置的觀象臺(tái)，古人對(duì)于星空格外的看重。是以，涌現(xiàn)出一批觀察星空的人而且為之做記載。古人對(duì)于天體的觀測(cè)追求著一些實(shí)際的作用，他們相信星空帶給我們一些預(yù)示，素有“諸葛孔明夜觀天象”，證實(shí)天體的變化可以推測(cè)部分事情的發(fā)生，所以更多的人對(duì)此產(chǎn)生了興趣，這些人開(kāi)始研究天體的相關(guān)知識(shí)，這一部分人利用部分信息用來(lái)歷法建立、四季劃分、指引方向等，而且世界上大多數(shù)文明古國(guó)都很早建立了天文臺(tái)。

對(duì)于天體的探究，人們一直在對(duì)此做出努力，直到一次偉大的變革，更是加速了天體的研究速度。1609年，伽利略建造的一架口徑4.2厘米，長(zhǎng)約1.2米的望遠(yuǎn)鏡聞名于世。伽利略用這架千里鏡指向天空，獲得了一系列主要的發(fā)明，今后天文學(xué)拉開(kāi)了那迷人的面紗，這不再是肉眼察看的時(shí)期，而是樂(lè)成的進(jìn)入了千里鏡時(shí)期。第一架望遠(yuǎn)鏡的誕生讓人們可以更加輕松的觀測(cè)天體，但是還是不能夠看清楚更遠(yuǎn)的事物，于是人們開(kāi)始思索如何可以看得到更遠(yuǎn)，于是1611年，德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒利用兩片凸透鏡分別作為物鏡和目鏡，使放大倍數(shù)有了明顯的提高，于是人們繼而使用這一開(kāi)普勒式望遠(yuǎn)鏡。隨著時(shí)間的推移，一代又一代的較之前更為先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡逐漸問(wèn)世。千里鏡實(shí)在是為了天文學(xué)做出了太大的進(jìn)獻(xiàn)。現(xiàn)在的望遠(yuǎn)鏡更是比之前大了太多，可以在更遠(yuǎn)處清楚的觀察天體，此中就有聞名的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡（HST），這一望遠(yuǎn)鏡籌建于1978年，設(shè)計(jì)了整整7年時(shí)間，1989年才完成。在之后的1年哈勃望遠(yuǎn)鏡由航空飛機(jī)運(yùn)載升空。可是因?yàn)槿藶榈木売稍斐芍麋R光學(xué)系統(tǒng)的球差，不能不在1993年12月2日進(jìn)行了規(guī)模浩蕩的修復(fù)工作。成功的修復(fù)使HST機(jī)能到達(dá)乃至跨越了本來(lái)計(jì)劃的方針，按照觀察成果表現(xiàn)，它的分辨率比地面的大型望遠(yuǎn)鏡超出跨越幾十倍。HST對(duì)國(guó)際天文學(xué)界的成長(zhǎng)有非常重要的影響，可以說(shuō)是天文學(xué)上一個(gè)具備里程碑意義的構(gòu)建。對(duì)此，我內(nèi)心有疑問(wèn)，為什么要把HST運(yùn)用航空飛機(jī)運(yùn)載升空呢？地球大氣對(duì)電磁波有著非常強(qiáng)烈的吸收能力，咱們只可以在地面上射電、可見(jiàn)光和部分紅外波段的觀察。跟著空間技術(shù)的成長(zhǎng)，在大氣層外進(jìn)行觀察已經(jīng)成為可能，于是就有了可以在大氣層外觀察的空間望遠(yuǎn)鏡。空間觀測(cè)設(shè)備相對(duì)于地面的觀測(cè)設(shè)備有了極大的優(yōu)勢(shì)，空間觀測(cè)設(shè)備不會(huì)因?yàn)榇髿舛秳?dòng)導(dǎo)致分辨率下降，空間沒(méi)有重力的干擾，可以接受更大范圍的波段。合理運(yùn)用空間技術(shù)成功進(jìn)一步讓天文學(xué)的觀測(cè)能力得到發(fā)展。在人類(lèi)登月后，天文學(xué)界進(jìn)一步期待天文望遠(yuǎn)鏡可以穩(wěn)定安裝到月球上，希望在未來(lái)不久后，月基天文臺(tái)能夠成功的建立在月球上，月面是理想的天文觀測(cè)場(chǎng)所。一個(gè)高度真空的環(huán)境，以及月球可以為天文觀測(cè)提供一個(gè)穩(wěn)定、堅(jiān)固和巨大的觀測(cè)平臺(tái)，地球上會(huì)存在的電磁波吸收嚴(yán)重，在月球上卻根本不存在。當(dāng)然在月球上建立月基天文臺(tái)是很困難、經(jīng)費(fèi)需求高的事情，所以要代替地面天文觀測(cè)也是難以實(shí)現(xiàn)的。在21世紀(jì)，空間觀察與地面觀察將會(huì)是天文觀察的主要展開(kāi)體式格局。

天文學(xué)研究宇宙、空間、天體、宇宙的布局和成長(zhǎng)的學(xué)科。了解恒星是如何形成、滅亡，為地球的誕生時(shí)間提供確切答案，分析了解現(xiàn)在我們的地球處于一個(gè)什么樣的階段，了解的不再是一個(gè)星球的故事，而是整個(gè)宇宙。發(fā)現(xiàn)并測(cè)量如何逃逸地球的宇宙速度，了解星體的運(yùn)動(dòng)紀(jì)律、研究他們的物理性質(zhì)、化學(xué)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、能量的來(lái)源以及演變規(guī)律，研究物種起源和宇宙起源同等重要。天文學(xué)是一門(mén)古老的學(xué)科，自人類(lèi)文明史以來(lái)，天文學(xué)就有舉足輕重的重要性。

咱們棲息的大地是一個(gè)平面嗎？曾經(jīng)這個(gè)問(wèn)題難倒了一大群人，現(xiàn)在如果問(wèn)你的話，你能夠毫不猶豫的回答，地球是一個(gè)球體。然而在當(dāng)時(shí)可是讓人難以回答。隨后也有過(guò)諸多回答，地球是宇宙的中心、太陽(yáng)才是宇宙的中心，實(shí)際上對(duì)于無(wú)限的宇宙來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在根本沒(méi)有所謂的中心，宇宙正處于一個(gè)高速膨脹的階段，是天文學(xué)讓我們更加了解我們所處的位置，我們的渺小，一代又一代的人讓答案趨于規(guī)范、正確，誰(shuí)也不能夠肯定現(xiàn)在我們所知道的答案是真正正確的，但是不斷發(fā)展的天文學(xué)科終將讓我們了解這神奇的宇宙。在21世紀(jì)來(lái)看，每一門(mén)學(xué)科都與其他的學(xué)科有相關(guān)的聯(lián)系，在我看來(lái)，天文學(xué)也是如此。開(kāi)普勒按照他的教員第谷觀察的天體活動(dòng)規(guī)律的資料終于發(fā)現(xiàn)了聞名于世的行星運(yùn)動(dòng)的三大規(guī)律;牛頓發(fā)明的萬(wàn)有引力定律;愛(ài)因斯坦的相對(duì)論;霍金的黑洞理論學(xué)說(shuō)，以是當(dāng)代天文學(xué)的發(fā)展有了新的理解和界說(shuō)。

當(dāng)今的天文學(xué)正在發(fā)生著日新月異的變化，同時(shí)隨著互聯(lián)網(wǎng)的傳播，越來(lái)越多的人們能夠了解到天文學(xué)的知識(shí)和新聞。信息的交流讓天文學(xué)的發(fā)展進(jìn)一步升華，各個(gè)地方大大小小的天文臺(tái)都可以隨時(shí)隨地的觀測(cè)星空。一些日蝕、月蝕也被人所熟知。更多的人加入天文學(xué)知識(shí)的領(lǐng)會(huì)，促使天文學(xué)可以更快的成長(zhǎng)。

天文學(xué)作為一門(mén)古老的學(xué)科，也是一門(mén)擁有無(wú)限活力的學(xué)科，一直都走在科學(xué)的前沿，推動(dòng)著社會(huì)的發(fā)展，為人類(lèi)認(rèn)識(shí)未來(lái)帶來(lái)了新的方向和動(dòng)力。國(guó)家多年來(lái)對(duì)天文事業(yè)十分的重視和支持，對(duì)于天文學(xué)研究的經(jīng)費(fèi)投入不斷加大，對(duì)有關(guān)于天文學(xué)科方面的人才十分重視，再加上天文學(xué)科發(fā)展的優(yōu)良體制也在逐步建立。瞄準(zhǔn)世界上尖端科技積極進(jìn)取，現(xiàn)在我國(guó)的天文事業(yè)取得了相當(dāng)大的進(jìn)步，在某些領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到了或超越了國(guó)際先進(jìn)水平。我國(guó)的天文學(xué)研究在國(guó)際上也是有強(qiáng)大的影響力的，測(cè)量、觀測(cè)和揭示宇宙中的暗物質(zhì)。發(fā)展出了特色的天文事業(yè)，走出不一樣的道路，和國(guó)際上不一樣的天文望遠(yuǎn)鏡，體現(xiàn)出了我國(guó)技術(shù)上的特色，別人無(wú)法代替的望遠(yuǎn)鏡，并且在世界上擁有較高的知名度。懷柔太陽(yáng)觀測(cè)基地正是我國(guó)十分強(qiáng)大且具有特色的望遠(yuǎn)鏡，它同樣也是世界上最強(qiáng)大的綜合功能的太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡之一，觀測(cè)出來(lái)的資料處于世界領(lǐng)先水平。

我國(guó)將要于世界首建月基天文臺(tái)，在我國(guó)探月三步走中，多項(xiàng)事情是現(xiàn)在外國(guó)沒(méi)有做的。比如，我國(guó)測(cè)量全月球氦3物質(zhì)用來(lái)可控核聚變發(fā)電的話為地球提供的能量可以實(shí)現(xiàn)上萬(wàn)年的能源損耗。月球作為地球的衛(wèi)星如果可以在上面建立天文觀測(cè)臺(tái)的話，那么對(duì)于天文事業(yè)的發(fā)展是一個(gè)里程碑的事，所以天文事業(yè)未來(lái)的進(jìn)一步發(fā)展必定會(huì)在月球上建立人類(lèi)生活的基地，并且能夠時(shí)時(shí)主動(dòng)操作天文望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)。期待月面天文臺(tái)能夠在不久后問(wèn)世。

參考文獻(xiàn)

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