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中英8國合建最強望遠鏡「巨眼」 探索宇宙起源尋外星生命

大視野

中英8國合建最強望遠鏡「巨眼」 探索宇宙起源尋外星生命
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中英8國合建最強望遠鏡「巨眼」 探索宇宙起源尋外星生命

2022年12月06日 09:30 最後更新:11:16

由中國、英國、澳洲、南非等8個國家聯合籌資和合作建造的平方公里陣列射電望遠鏡(SKA),周一(5日)動工興建,將成為全球最大規模的望遠鏡,預計2028年落成。項目選址在南非和澳洲,總部設在英國,而中國是項目創始成員國之一。SKA被形容為「遙望宇宙的巨眼」、「強大的時間機器」,可讓科學家回望宇宙的黎明,包括觀測宇宙大爆炸後如何形成第一個恆星和星系;甚至用來尋找外星生命,解答「人類在宇宙中是否孤獨?」

在西澳洲將為SKA項目裝設的低頻天線。網圖

在西澳洲將為SKA項目裝設的低頻天線。網圖

領導該項目的八個國家代表團,周一分別在西澳洲偏遠的默奇森和南非北開普省的卡魯,參加動工儀式。這是21世紀最大型科學項目之一。目前SKA的成員國有中國、南非、澳洲、英國、意大利、荷蘭、葡萄牙和瑞士。法國、西班牙、德國已申請參加,加拿大、印度、瑞典、南韓和日本也有意加入。SKA項目組織理事長戴蒙德教授表示,SKA發展已有30年歷史,第一個十年用於概念構想,之後的10年用於技術開發,最後十年則是關於具體設計、保護選址、籌集啟動資金等。

SKA是世界最大規模綜合孔徑射電望遠鏡,集大視場、高靈敏度、高分辨率、寬頻率範圍等卓越性能於一身。兩個選址分別位於南非及非洲南部八國、澳洲西部的無綫電寧靜區域。望遠鏡的初始架構將包含接近200個拋物面天綫或碟形天綫SKA-Mid;以及13.1萬個天綫SKA-Low(以其對低頻無綫信號敏感而得名),其整體外形象聖誕樹。

南非北開普省的卡魯動工興建「遙望宇宙的巨眼」。

南非北開普省的卡魯動工興建「遙望宇宙的巨眼」。

上周五,中國科技部與平方公里陣列天文台(SKAO)政府間國際組織,成功舉辦SKA中頻天綫結構實物貢獻協議綫上簽署儀式。中頻天綫結構是SKA中頻陣列的核心設施,也是SKAO目前最大的單筆實物貢獻採購任務。

建成後可解宇宙謎題

據報SKA建成後,將比目前最大的射電望遠鏡陣列靈敏度提高約五十倍,巡天速度提高約1萬倍,將幫助人類填補對於宇宙基本認知的空白。SKA作為遙望宇宙的巨眼,必將為人類帶來全新的宇宙訊息,取得一系列重大科學發現。其關鍵目標包括對愛因斯坦的理論進行最精確的測試;觀測宇宙大爆炸後如何形成第一個恆星和星系;通過觀測前所未有的細節,幫助科學家了解被稱為暗能量的神秘力量本質,還有我們最渴望得知的——人類在宇宙中是否孤獨。

SKA作為遙望宇宙的巨眼,必將為人類帶來全新的宇宙訊息,取得一系列重大科學發現。

SKA作為遙望宇宙的巨眼,必將為人類帶來全新的宇宙訊息,取得一系列重大科學發現。

SKA為觀測從大爆炸直到今日的宇宙演化過程提供強而有力的觀測手段,有望為解開宇宙起源、暗能量與暗物質之謎等重大宇宙學難題提供重要綫索。氫元素佔宇宙普通物質總量的76%,通過觀測宇宙氫原子產生的譜綫,即中性氫巡天,SKA可以繪制出不同時期的宇宙三維圖像,從而展示宇宙中的物質是怎樣在引力作用下,從早期的均勻分布逐漸演化形成非均勻的星系大尺度結構。而通過對大尺度結構的精密測量,又可以分析暗物質和暗能量的性質,以及宇宙早期初始狀態的訊息。

在宇宙中,簡單的原子分子最終形成孕育生命的星球。在太空環境中,複雜有機分子最終形成生命,這個過程中到底有何種因素起決定性作用,這也是科學家希望利用新一代望遠鏡回答的問題。SKA亦可以檢測非常微弱的外星人(若有)信號。

SKA最終建設上千面反射面天綫和100多萬個低頻天綫。據悉,該項目最終建設預算為20億歐羅(約164億2000萬港元)。

合併圖像顯示未來位於南非的碟形天綫(圖左部分),及未來位於西澳洲的SKA-Low天綫(對低頻無綫信號敏感)。

合併圖像顯示未來位於南非的碟形天綫(圖左部分),及未來位於西澳洲的SKA-Low天綫(對低頻無綫信號敏感)。

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美受困太空人歸期再延長 返航任務延期至3月

2024年12月21日 12:20 最後更新:12:24

滯留國際太空站(ISS)多個月的2名美國太空人,因為接續任務問題,至少將等到明年3月下旬才能回家。

被困太空人歸期再延長

據美國太空總署NASA表示,今年6月測試波音「星際客機」太空船(CST-100 Starliner)出現問題以來,2名被困在國際太空站的太空人,不得不繼續「出差加班」,至少要到3月下旬才有返航的太空船。

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NASA解釋,擔任接回任務的SpaceX太空船還需要更多的時間處理,所以換班的時程已從 2月推遲到不早於 3 月下旬。

原本計劃僅逗留太空一星期

兩名受困的太空人是蘇妮‧威廉斯 (Suni Williams)和布奇‧威爾莫爾 (Butch Wilmore),他們參加波音「星際客機」太空船的首次試飛。原本計劃停留一星期就乘坐原太空船返回,但是在發射的過程中,星際客機出現氣閥的問題,可能會造成返航的風險。

最終太空船以無載人模式返回,而2名太空人只能繼續在軌道上生活和工作,他們替代了其他的輪值太空人角色,至今已經6個月。

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載人9號沒有額外攜帶太空服

由於太空站上的輪值工作都設計得嚴絲合縫,所以遇到這樣的突發狀況很難應變。比如說兩名太空人所穿著的是適用於波音太空船的太空服,這種太空服不能與其他太空船的維生系統匹配,因此接回他們的太空船(現已確定是SpaceX的天龍號太空船),必須額外攜帶2套天龍號適用的太空服,另外還要帶回那兩套已經用不到的波音太空服。

為了接回兩名受困的太空人,2024年9月28日發射的載人9 號(Crew-9),就修改了乘員人數,從4名減為2名,以挪出空間來收容受困的太空人。然而載人9號並沒有額外攜帶太空服,這個任務要由載人10號進行。

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新太空艙預計明年1月初抵達處理設施場

NASA官員史蒂夫(Steve Stich)表示,根據新任務而設計的太空艙,預計在明年1月初抵達佛州甘迺迪太空中心的處理設施場。「新太空船的製造、組裝、測試和最終整合,都是相當繁複的工作,需要高度關注細節。」

目前國際太空站上有4名人員,除了威廉斯和威爾莫爾以外,還有美國太空人尼克·哈格(Nick Hague)和俄羅斯太空人亞歷山大‧戈爾布諾夫(Aleksandr Gorbunov)。當載人10號抵達後,這4人才會乘坐太空船「載人9號」一起返回地球。

AP圖片

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