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

  • 上海“日新日异”迈向“AI之城”

  • 北京:入伏养生活动进社区

独家策划

推荐阅读
由此,教育链、人才链、创新链与产业链得以深度贯通,形成“以国家战略任务牵引创新、以创新实践锻造人才、以人才成长支撑国家战略”的良性循环,为高水平科技自立自强和中国式现代化提供持续支撑。由此,国家战略任务牵引下的人才培养,将推动人才在解决复杂问题过程中形成原创能力,在跨学科协同中拓宽战略视野,在长期攻关实践中涵养使命担当。
2026-07-16 09:54
“北科秀场”也在上演精心打造的10集暑期特辑《科学游戏大冒险》,观众化身“科学侦探”,跟随“科博士”和“科代表”开启跌宕起伏的科学冒险之旅。“北科”系列品牌活动还实现分层培养:3岁至8岁可以在“北科童行”游戏中启蒙,6岁至12岁可在“北科展教坊”探究实践,12岁至18岁可在“北科学堂”完成跨学科进阶。
2026-07-16 09:36
由此,教育链、人才链、创新链与产业链得以深度贯通,形成“以国家战略任务牵引创新、以创新实践锻造人才、以人才成长支撑国家战略”的良性循环,为高水平科技自立自强和中国式现代化提供持续支撑。由此,国家战略任务牵引下的人才培养,将推动人才在解决复杂问题过程中形成原创能力,在跨学科协同中拓宽战略视野,在长期攻关实践中涵养使命担当。
2026-07-16 09:35
当钢铁机械遇上童心想象,硬核工业叙事便打破了技术壁垒,在儿童文学中生长出温柔坚韧的力量。开篇岩岩玩积木时爸爸演示的“平行四连杆机构”,最终成为破解矿车转向系统故障的关键,让孩子的奇思妙想对接工业实践。
2026-07-16 09:35
风云卫星的“跨界”应用是中国气象科技对参与我国生态治理与应对全球气候变化挑战,做出的一道“必答题”。更重要的是,风云卫星积累的连续墒情数据,为农作物生长模型构建、气候变化对农业影响分析提供支撑。
2026-07-16 09:34
一个常见误解是,基础研究离市场较远,产业竞争越激烈,越应把资源集中到应用开发和成果转化上。量子信息产业离不开量子力学,人工智能离不开数学、统计学、计算机科学和认知科学,生物制造离不开分子生物学、基因组学和合成生物学,新能源和新材料离不开物理、化学和材料科学。
2026-07-16 09:33
延东煤层气田位于延长县和宜川县境内,是陕西省属企业探明的首个大型深层煤层气田,埋深超2000米,属典型的“自生自储”型深层煤层气藏。
2026-07-15 09:15
中国科学院院士、北京大学干细胞研究中心主任邓宏魁团队发布了其首创的“化学重编程干细胞”技术的自主实验室应用——智能细胞化学重编程和克隆筛选平台。
2026-07-15 09:15
登记面积达37.7万平方公里,绿水青山有了自己的“户口本”。在生态产品价值实现机制方面,探索建立资源权益指标市场化交易机制、生态保护红线内建设用地腾退指标交易激励机制,实现成本共担、生态效益共享。
2026-07-15 09:14
对于我们抢占科技和产业制高点、牢牢把握发展主动权具有重要意义。发展未来产业,前瞻布局管方向、管长远、管全局,梯度培育管路径、管方法、管落实。
2026-07-15 09:14
在美丽乡村建设过程中,推广绿色生产技术、防治农业面源污染等工作的开展,都离不开专业人才
2026-07-15 09:13
国家气候中心预测,今年主汛期我国气候状况总体偏差,极端天气气候事件偏多,东部地区涝重于旱,有南北两条多雨带,其中北方多雨带位于东北地区、内蒙古东北部、华北、华东北部等地。
2026-07-14 10:27
当前,我国传统产业正向着智能化、绿色化、融合化方向转型,这一过程迫切需要青年技能人才的加入。
2026-07-14 10:23
以生态环境高水平保护支撑经济社会高质量发展,须以绿色化引领数字化,以数字化赋能绿色化。
2026-07-14 10:20
据中国载人航天工程办公室消息,13日,将执行嫦娥七号任务的长征五号遥十四运载火箭安全运抵文昌航天发射场。后续,该火箭将与先期运抵的嫦娥七号探测器一起开展发射场区总装和测试工作。
2026-07-14 09:23
2025年,中国汽车取得了三个“全球第一”:汽车产销全球第一,新能源汽车产销全球第一,汽车出口全球第一——中国汽车,已然领跑全球。
2026-07-14 09:22
“数”“绿”深度融合,推动形成具有良好辐射效应的绿色数字产业集群,实现规模效率变革。“数”“绿”深度融合,提高各创新要素和资源的投入产出比,实现全要素生产率变革。
2026-07-14 09:22
正午时分,天山北坡日头正烈。新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州奇台县老奇台镇二畦村,种植户张国安又下地了。
2026-07-13 10:02
“始终坚持生态优先、绿色发展”,是青海发展的根本遵循。
2026-07-13 10:02
时隔9年,中国超算重返世界第一!不久前举行的国际超算大会上,国家超级计算深圳中心发布新一代“灵晟”超算系统,实测持续性能达到2.19EFLOPS(百亿亿次/秒),成为世界首台持续性能超2EFLOPS的超算系统。
2026-07-13 10:01
加载更多