他们用不到千分之一的成本，造一台和哈勃性能相当的望远镜|望远镜|地球

　　本文转载自公众号"科研圈"（ID： keyanquan）

　　SuperBIT 拍摄的"创生之柱"（Pillars of Creation），图片由可见光和紫外波段合成。这是鹰星云中的气体和尘埃，位于巨蛇座方向，距离太阳系约 7，000 光年。图片来源：SuperBIT team， from Romualdez et al。 （2018） SPIE 10702。

　　翻译 | 周舒义

　　编辑 | 戚译引

　　来源 | 科研圈（ID： keyanquan）

　　英国杜伦大学、加拿大多伦多大学和美国普林斯顿大学与美国航空航天局（NASA）、加拿大航天局（Canadian Space Agency）合作，建造了一台名为 SuperBIT 的新型天文望远镜。它由一个足球场大小的氦气球运载，在99.5% 质量分数的地球大气层之上飞行。该望远镜将于 2022 年 4 月首次投入使用，部署后将拍摄可与哈勃空间望远镜相媲美的高分辨率图像。多伦多大学博士生穆罕默德·沙班（Mohamed Shaaban）在 7 月 21 日星期三的英国皇家天文学会全国天文学会议（RAS NAM 2021）上发表了在线演讲，介绍 SuperBIT。

　　来自遥远星系的光芒需要经过数十亿年才能抵达我们的望远镜。在最后的万分之几秒里，光线必须穿过地球大气中的涡旋和湍流。我们观测到的宇宙图景会因此变得模糊不清。地基天文台建在高海拔地区，可以部分缓解这一问题，但迄今为止，只有把望远镜架设在空间，才能彻底摆脱大气层的影响。

　　超高压气球运载成像望远镜（Superpressure Balloon-borne Imaging Telescope，SuperBIT）镜面口径 0.5 米，由一个氦气球运到 40 千米的高空。氦气球容积 532，000 立方米，差不多有一个足球场那么大。

　　该设备在 2019 年的最后一次试飞中展现出非凡的指向稳定性，一个多小时内的指向变化幅度才不到三万六千分之一度。这会使望远镜能够获得像哈勃空间望远镜一样清晰的图像。

　　2016 年 6 月，SuperBIT 在 NASA 位于美国得克萨斯州的哥伦比亚气球科学设施（Columbia Scientific Balloon Facility）试飞。图片来源：Richard Massey / Durham University

　　此类项目前无古人，不仅因为它极度困难，还因为气球只能在空中停留数个晚上——对于一个雄心勃勃的实验来说，这时间实在太短了。不过，美国航空航天局最近开发了一种"超高压"气球，能够在充满氦气后保持数月。SuperBIT 计划于 4 月在新西兰的瓦纳卡（Wanaka）发射下一个持久存续的气球。乘着稳定的季风，它将环绕地球数周——夜间观测天空进行成像，白天则使用太阳能电池板为电池充电。

　　首台 SuperBIT 望远镜的建造和运行预算为 500 万美元（约合人民币 3，200 万元），成本仅为同类人造卫星的千分之一。这不光是因为气球要比火箭燃料便宜，还因为 SuperBIT 的有效载荷能返回地球并重新发射，这意味着它的设计可以在多次试飞中不断调整、改进。人造卫星必须一次性成功，因此通常具有（极其昂贵的）设计冗余，使用的技术必须经过以往太空任务的验证，往往是十年前的"古董"。现代数码相机每年都在迭代改进——所以开发团队赶在 SuperBIT 上次试飞的前几周为其购买了最前沿的相机。这一空间望远镜将会不断升级，在未来每次飞行中配备新的仪器。

　　哈勃空间望远镜难免会出现故障，总有一天它将无法修复，彻底坏掉。在那之后的 20 年里，欧洲航天局（ESA）和美国航空航天局开展的任务将只能在红外波长（如将于今年秋季发射的詹姆斯·韦伯空间望远镜）或单光学波段（如将于明年发射的欧几里得天文台）进行成像。

　　届时，SuperBIT 将成为世......

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本文转载自公众号"科研圈"（ID：keyanquan）　　SuperBIT拍摄的"创生之柱"（PillarsofCreation），图片由可见光和紫外波段合成。这是鹰星云中的气体和尘埃，位于巨蛇座方向，距离太阳系约7，000光年。图片来源：SuperBITteam，fromRomualdezetal。（2018）SPIE10702。　　翻译|周舒义　　编辑|戚译引　　来源|科研圈（ID：keyan
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