1999年7月23日,錢德拉X射線望遠鏡由“哥倫比亞”號航天飛機搭載升空,運行在近地點為1萬千米、遠地點為14萬千米、傾角28°的橢圓形軌道上,64小時繞地球一圈。
錢德拉太空望遠鏡勇往直前,不畏艱險,利用X射線探測,有很多重要發現,如從恒星級黑洞到超大黑洞。最有名的是看到了天文碰撞,直接證明了暗物質的存在。
牛頓太空望遠鏡
牛頓發明了當時最先進的望遠鏡。望遠鏡長15.2厘米、直徑2.54厘米、放大率為30~40倍。1672年,他又製作了第二架更大的反射式望遠鏡,竭力在天體力學中尋找規律。
牛頓X射線太空望遠鏡由歐洲空間局製造,重3.8噸。它的光學監視器,以可見光和紫外線的太空為目標,觀察探測同一區域的X射線源。主要科學儀器:3台光子成像照相機、2台反射光柵分光儀、3台可見光和紫外照相機及輻射監控係統等。1台30厘米口徑的克雷蒂安望遠鏡,可觀察170~600納米光譜範圍內的太空。先進的儀器可以捕捉太空中任何一點奇異的光線。
1999年12月10日,牛頓太空望遠鏡在法屬圭亞那庫魯航天發射中心升空。牛頓太空望遠鏡探測到多種X射線源,包括類星體、活動星係和恒星。它首次觀測到4000個發射耀眼X射線的恒星和星係;發現距離地球約100億光年的超亮星係,被貪婪的黑洞逐漸吞食;證實暗能量的存在,驗證了暗能量會加速宇宙的膨脹速度。牛頓太空望遠鏡設計壽命2年,現在已工作了10多年,是個太空壽星。
威爾金森探測器
20世紀30年代,瑞士天文學家茨威基發表了一個驚人發現:在星係團中,看得見的星係隻占總質量的1/300以下,而99%以上的質量是看不見的。茨威基首先提出了暗物質和暗能量的存在,大大推動了物理學的發展,對科學的貢獻不可估量。
由於暗物質不會發光,天文上用光的手段觀察探測,是絕對看不到的。當時許多人並不相信茨威基的研究。愛因斯坦也認為宇宙根本不存在暗物質。暗物質隻不過是一個錯誤的“宇宙常數”。
科技的發展越來越支持茨威基的理論。為了找到暗物質和暗能量存在的新證據,2001年6月30日,美國國家航空航天局發射了威爾金森微波各向異性探測器。2003年,威爾金森證實了:宇宙膨脹先減速後加速,並以70.1千米/秒的速度擴張著;宇宙的年齡是137±1億年;在宇宙的組成成分中,4%是一般物質,23%是暗物質,73%是暗能量;宇宙空間是近乎於平直的,它經曆過暴漲的過程,並且會一直膨脹下去。
愛因斯坦沒有想到,當初他認為是錯誤的“宇宙常數”——暗物質和暗能量,竟然是極有道理的,幾乎可稱得上是宇宙的核心。
威爾金森微波各向異性探測器總重840千克,探測儀重72千克。它有一個直徑1.4米×1.6米的微波輻射計,具有極高的角分辨率。由於運行在背向太陽和地球約150萬千米的L2拉格朗日點上,威爾金森探測器有非常穩定的熱環境,可以近乎百分之百地探測宇宙,觀察銀河係和星係團。
斯皮澤太空望遠鏡
第一個提出太空望遠鏡設想的美國天文學家利曼·斯皮澤1946年曾預言,太空望遠鏡能避免太陽和地球發出的紅
外線幹擾,用紅外線穿越氣團和塵埃去分析恒星的誕生和死亡,推演宇宙“嬰兒期”的模樣,揭開未知天體的神秘麵紗。2003年8月25日,以利曼·斯皮澤命名的美國第4架太空望遠鏡升空。
斯皮澤太空望遠鏡長4.45米,直徑約2米,重量為923千克。斯皮澤采用了大型紅外探測器陣列技術,包括1個直徑85厘米的透鏡和3台觀測儀器。
斯皮澤的主要科學目標是:對行星係統進行物理觀測,詳細研究冷周塵雲,搜索和揭開神秘的褐矮星秘密,探查形成恒星溫度較低和光度的原因,識別強大的紅外星係,測量所有已知的類星體。
斯皮澤太空望遠鏡果真不負眾望。它在100億光年以外的銀河係發現了生命組織成分的有機分子。這些有機分子在宇宙形成的10億年左右就已經存在了。這意味著在地球生命誕生之前,宇宙中早已有生命存在。
費米太空望遠鏡