探索宇宙的知識

衛星天文觀測的弱點

除了太陽係天體可以通過發射各類宇宙飛船進行近距離實地探測外,空間天文對其他的天體(包括恒星和各類河外天體)目前隻能依靠各種配置在天文衛星上的天文望遠鏡進行“被動式”觀測,利用這些望遠鏡收集到的各類天體所發出的不同波段的電磁輻射開展天文研究。

盡管天文衛星所處的空間環境比地麵優越得多,但是,在近地軌道上運行的天文儀器仍然要受到地球高層大氣的一些效應的有害影響。例如:在幾百公裏的高空,大氣雖已十分稀薄,但剩餘大氣的阻擋作用仍然會使衛星的運行軌道不斷降低,以致如要長期使用天文衛星,必須適時作重新推動;天文衛星的運行速度高達8公裏/秒,這使它在與微粒和殘餘大氣離子相撞時受到損害;在失重的環境下,要使衛星上的天文望遠鏡實現對觀測目標的高精度指向和精密跟蹤非常困難,必須配有很複雜的機械裝置,結果儀器越大,處於不能進行天文觀測的時間就越多。此外,由於近地衛星繞地球公轉的周期通常僅為90分鍾,因而觀測一批天體所能連續用的曝光時間就不可能很長,這也給衛星天文觀測帶來一定的限製。最令天文學家感到頭痛的是,一旦衛星上出現故障,派人去進行維修或改進耗資很大。如果把天文衛星發射到離地球更遠的軌道上去工作,大氣的剩餘影響將大為降低,空間天文工作的效率也將有明顯提高。但那時,若想對儀器進行維修就更不困難了。

以上種種缺陷迫使人們去思考這樣一個問題:能不能為天文望遠鏡找一種比人造衛星更好的觀測基地,以進一步克服種種不利因素的影響呢?