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

  • 除夕迎马年 马头星云映苍穹

  • 海南:春节免税消费火热

独家策划

推荐阅读
莱州中华武校第十次登上央视春晚舞台
2026-02-17 10:21
近日,一个名为Moltbook的社交平台突然走红。与普通网络平台不同的是,Moltbook上的用户都是AI智能体。
2026-02-14 09:21
全球规模最大的200万吨/年柴油吸附分离装置目前在中国石油广西石化稳定运行。
2026-02-14 09:16
大连理工大学赵珺教授带领师生团队正抓紧时间,为实现可重复使用运载火箭关键部件的“复用检测”技术突破全力冲刺。
2026-02-14 09:12
一场刷新人类对宇宙极端物理过程认知的高能事件,被中国科学卫星清晰捕获并成功解读。
2026-02-14 09:11
近日,中国计量科学研究院研制的锶原子光晶格钟NIM-Sr1正式获准校准国际标准时间,实现了我国光钟参与校准国际标准时间“零”的突破。
2026-02-14 09:10
装上智能仿生手,截肢患者可以轻松拿起水杯喝水;高位截瘫患者用意念移动电脑光标,操控轮椅,指挥机器狗取外卖……
2026-02-13 09:50
凌晨2时,南昌西动车组运用一所检修库内灯光如昼。“接触网已断电,安全措施准备完毕,申请登顶!”确认许可后,国铁南昌局电务段南昌西车载设备车间工长曹准与工友一前一后登上动车组车顶,对北斗天线进行全面“体检”。
2026-02-13 09:45
近日,广西涠洲岛海域发生渔船撞击布氏鲸事件,鲸鱼受伤的画面令人揪心。虽然撞鲸的并非观鲸船,但这起事件也给正处于旺季的观鲸游敲响警钟——负责任地观鲸,有边界地亲近,人与自然和谐共生图景才能真正长久。
2026-02-13 09:43
核光钟通过真空紫外激光诱导原子核跃迁,具备更高精度与强抗干扰能力,且可实现便携化应用。但研制核光钟的道路上的一个核心瓶颈,是无法研制出能激发核跃迁的连续波激光光源。
2026-02-13 09:42
2021年,王勤团队开始研发低成本、适用于牧场环境的马匹体形自动测定设备。王勤团队搜集了全球90个马群体、近40个品种的基因组信息,构建了包含2000多个个体的参考面板——这是目前全球规模最大的马基因组参考数据库。
2026-02-13 09:36
一纸锦旗山水间,杏林春暖绿意长。
2026-02-12 11:01
金星与地球大小相近,同样诞生于太阳系内侧,却有着截然不同的命运。
2026-02-12 09:41
科技部十司相关负责同志解读《调查处理规定》。
2026-02-12 09:38
《细胞》封面:猕猴屏状核细胞分类与全脑联接图谱。在当前脑图谱大科学计划研究目标迈进绘制非人灵长类介观脑图谱的关键阶段,中国科学家仍在进一步集聚全球力量,持续扩大“朋友圈”。
2026-02-12 09:25
据悉,在战略上,植物星球计划还将整体提升全球生物多样性保护和实现碳中和的生态能力,构建植物科学领域全球大科学命题国际合作的新格局。
2026-02-12 09:17
马年将至,作为一种兼具力量与速度的动物,马正受到格外的关注。
2026-02-12 09:12
工业和信息化部等五部门近日印发《关于加强信息通信业能力建设支撑低空基础设施发展的实施意见》。加强监管能力体系建设,规划无人机专用号段,推动“一机一码一号”能力建设,探索标识解析在无人机领域的应用,形成无人机通信资源精细化管理。
2026-02-11 09:25
全球森林逐渐被快生树木主导,而稳定生态系统的慢生树种正在消失。“我们关注的是极为独特的物种,它们主要集中在生物多样性丰富、生态系统联系紧密的热带和亚热带地区。“此外,在现在和未来受到干扰的地区,非本地物种可能会加剧对光、水和养分的竞争,从而使本地树木更难生存。
2026-02-11 09:32
中国科学院动物研究所研究员王红梅带领的“灵长类胚胎发育的规律解析与体外模拟团队”,用27年的接力攻坚,把灵长类早期胚胎发育这个看不见、摸不着的“黑匣子”,变成了清晰可见的“生命剧本”。
2026-02-11 09:32
加载更多