正在阅读:探索宇宙鸿蒙初开,拓展人类认知边界
首页> 科普频道> 天文前沿 > 正文

探索宇宙鸿蒙初开,拓展人类认知边界

来源:光明网2019-10-08 11:05

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  月球轨道超长波天文观测阵列是空间科学先导专项背景型号项目,内部以“鸿蒙计划”命名,由中国科学院国家天文台、中国科学院国家空间科学中心、上海微小卫星创新研究院并联合国内外多个科研团队开展研究。

  目标是以中国提出的创新卫星编队概念,打开电磁频谱最后的超长波观测窗口,探索宇宙鸿蒙初开的黑暗时代,为拓展人类认知边界贡献中国力量。

  自古以来,浩瀚的星空就引起人们无限的好奇和思索。但是,我们所看到的这些就是宇宙中的一切吗?其实,可见光仅仅是电磁频谱中的一小部分,还存在着红外、紫外、X-射线、伽马射线和无线电等。多波段观测可以展示不一样的图景。

探索宇宙鸿蒙初开,拓展人类认知边界

  图1:不同波段下的星系

  当人类用新波段观测天空时,就收获了中子星、黑洞、宇宙微波背景辐射等许多新发现。但是迄今为止,电磁频谱中还有一个空白--- 频率30MHz以下的超长波,由于地球电离层的吸收和折射,再加上大量人为的电磁辐射干扰,在地面甚至近地空间观测都非常困难,超长波的天空究竟是什么样子的呢?

  月球能够有效遮挡来自地球的电磁干扰,为超长波天文观测提供最佳环境。超长波天文观测阵列计划在月球轨道上进行超长波观测。卫星组合体整体发射,进入环月轨道后依次释放子星,形成线性编队。在轨道背地面开展观测,在对地面由主星下传观测数据。

探索宇宙鸿蒙初开,拓展人类认知边界

  图2:超长波天文观测阵列示意图

  来自各方向的射电信号到达各子星的时间不同,利用干涉测量技术,8颗低频子星获取1~30兆赫频段的高分辨率天图和频谱, 1颗高频子星在30~120兆赫频段获取高精度全天平均辐射谱,打开超长波观测的新窗口。

探索宇宙鸿蒙初开,拓展人类认知边界

  图3:进行低频探测的低频子星

  在超长波频段探索宇宙的黑暗时代和黎明是一个核心科学目标。我们的宇宙起源于约138亿年前的大爆炸,此后宇宙进入黑暗时代,经过约1亿年演化形成第一代恒星,此后形成越来越多的恒星和星系,进入现代宇宙。虽然大爆炸理论已得到证实,但我们对宇宙黑暗时代和黎明却所知极少。宇宙黑暗时代尚无恒星,只有中性氢气体可产生21厘米波长的辐射,这些辐射今天已红移到超长波频段,精密的超长波观测将揭示这一宇宙演化中的神秘时期。

探索宇宙鸿蒙初开,拓展人类认知边界

  图4:宇宙演化历史

  超长波是电磁频谱中最后的空白,其高精度辐射谱和高分辨率天图可以在宇宙学、河外射电星系、银河系星际介质、宇宙线、太阳和行星物理等研究中给出无可替代的宝贵信息。在这个新窗口我们还会发现什么呢?这是一个难以准确预测的“未知之未知”。超长波观测将为我们揭开宇宙鸿蒙初开时的神秘面纱,成为射电天文学和空间探测的里程碑。(鸿蒙计划课题组)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 广西贺州“空心村”变身文旅打卡地

  • 山东临沂:民众畅游曹洼大集

独家策划

推荐阅读
一些不法商家钻监管漏洞,推出所谓“智驾神器”规避车辆安全监控,不仅严重威胁道路交通安全,更触碰了法律红线,扰乱了新能源汽车产业的健康发展秩序。
2025-12-09 10:11
一项新研究揭示了这些天体表面下可能发生的活动,为了解其多样地质特征的形成机制提供了线索。相关研究成果近日发表于《自然-天文学》。
2025-12-09 10:02
实验结果显示,将化合物注射给抑郁模型小鼠后,仅1小时便可观察到显著的抗抑郁效果,且无明显副作用。
2025-12-09 10:01
北京大学生命科学学院罗述金课题组与合作团队,通过古DNA研究发现,家猫直至唐代前后才通过丝绸之路商旅传入中国。
2025-12-09 09:58
7日,中国安全生产科学研究院与国家管网集团,在新疆哈密的国家管网集团管道断裂控制试验场,成功完成了我国首次全尺寸高压纯氢管道喷射火系列试验。
2025-12-09 09:57
基于这样的研究背景,柴秀娟团队近日研发出一种数字孪生驱动的智能温室采摘系统,能有效解决现代温室番茄生产密植环境下,机器人采摘效率低、易损伤植株的问题。团队成员郎一宁介绍:“首先,机器人搭载的滑轨式深度相机会沿温室逐行扫描,采集高精度的RGB-D数据。
2025-12-08 09:54
记者从国家数据局获悉,截至9月底,我国已建成高质量数据集总量超500PB(拍字节,计算机存储容量单位);7个数据标注基地引进和培育标注企业362家,标注从业人员达8.5万人,带动数据标注相关产值163亿元。
2025-12-08 09:53
“梦想”号大洋钻探船的母港在广州海洋地质调查局科考码头,出海执行作业任务时需要通过深中大桥。多年来,我们与150余家参研参建单位团结协作、集智创新,攻克了一个个技术难题,建成了这艘具有我国完全自主知识产权、全球领先的大洋钻探船。
2025-12-08 09:52
空中的昆虫堪称地球上最灵活的生物,能精准完成急转弯、急刹车和空中翻转。美国内华达大学里诺分校的航空航天工程师Hoang-Vu Phan指出,这款新设备标志着“微型机器人性能的巨大飞跃”。
2025-12-08 09:51
近日,中国科学院西安光学精密机械研究所超快光科学与技术全国重点实验室研究员姚保利团队在定量相位成像领域取得进展,提出了正交偏振复用剪切干涉技术,并研发出集成化定量相位相机Q-camera。
2025-12-08 09:50
这次经历让我开了窍:一个顶尖的技术工人,不能只满足于执行标准,更要具备在标准之外创造解决方案的能力。我带徒弟,始终坚持“手把手教技能,实打实查问题,面对面讲后果”。
2025-12-05 10:15
由此,研究团队模仿亚洲玉米螟幼虫头壳的结构特点,在实验室中成功“复刻”出具有类似仿生层状结构的水凝胶。为验证实际效果,研究团队将这种水凝胶安装在农业害虫侦查无人机的防撞支架上,并在模拟果园环境的复杂通道中进行测试。
2025-12-05 10:16
“十四五”时期,我国批准上市创新药达210个。为保证药品安全有效,药监部门对新药研发、生产、上市作出一系列严格规定,强化研发生产各环节质量管理。
2025-12-05 10:22
据中国载人航天工程办公室消息,根据计划安排,神舟二十一号航天员乘组将于近日择机实施第一次出舱活动。目前,空间站组合体运行稳定,神舟二十一号航天员乘组状态良好,已做好出舱活动各项准备工作。
2025-12-05 10:17
大国工匠的成长是一个长期、连续、贯通的过程,职业教育要为学生构建可持续发展的成长通道。在新时代的征程中,职业教育应不断探索符合技术技能人才成长规律的教学模式,为培养更多大国工匠、能工巧匠作出更多贡献。
2025-12-05 10:15
12月1日至4日,第十三届世界科学记者大会在南非比勒陀利亚举行。
2025-12-05 10:48
为何CCER可以抵消碳排放?这里不得不提到中国的碳市场。在这样一个市场里,碳减排量可以像日常商品一样被交易。
2025-12-04 10:13
近日,中国科学院院士、中国科学院分子植物科学卓越创新中心(以下简称分子植物卓越中心)研究员林鸿宣团队与上海交通大学研究员林尤舜团队、广州国家实验室研究员李亦学团队合作,种出了“不怕热”的水稻。
2025-12-04 10:03
科学家发现了一种可以在63摄氏度下存活的单细胞变形虫,创造了真核生物的耐热纪录。拉森火山国家公园以冒泡的酸性湖泊和炽热的地热池而闻名,但该变形虫却来自一条pH中性的“热溪流”。
2025-12-04 10:04
根据我国风电光伏基地规划布局方案,至2030年,这些新能源基地总装机规模将达4.55亿千瓦,大约相当于20个三峡水电站的总装机容量——“沙戈荒”生态环境脆弱,一旦遭到破坏,恢复难度大,大规模建设光伏风电发电基地可能会影响当地的植被、土壤和水资源等。
2025-12-04 10:01
加载更多