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太陽當「超級望遠鏡」可獲高分辨率系外行星圖像solar gravity lens telescope
2024-11-29 01:32:29 *
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作者 主題: 太陽當「超級望遠鏡」可獲高分辨率系外行星圖像solar gravity lens telescope  (閱讀 6515 次)
peter
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« 於: 2017-03-19 09:54:46 »




FOCAL (spacecraft)
   https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=3&topic=34653.0

http://universe.iskoko.com/archives/5229

天文學家設計一項激進計劃,使用太陽做為一個「超級望遠鏡」,利用引力透鏡效應以超高分辨率觀測系外行星。這項計劃是美國NASA噴氣推進實驗室天文學家在近期一次研討會中提出的,可使天文學家非常詳細地觀測系外行星,揭曉其表面特徵和生命宜居跡象。此前許多天文勘測系統僅通過像素很低的圖像觀測遙遠天體,現在美國天文學家使用太陽引力作為一種放大鏡,可獲得1000×1000像素分辨率圖像。
這項計劃是美國NASA噴氣推進實驗室天文學家在近期一次研討會中提出的,可使天文學家非常詳細地觀測系外行星,揭曉其表面特徵和生命宜居跡象。此前許多天文勘測系統僅通過像素很低的圖像觀測遙遠天體,現在美國天文學家使用太陽引力作為一種放大鏡,可獲得1000×1000像素分辨率圖像。

天文學家在「2050年行星科學視野研討會」上提出這項計劃,該研究會旨在確定2050年之前可實施的潛在太空勘測目標,當前望遠鏡的觀測能力受大小和基線距離的限制。但是天文學家表示,通過使用太陽,我們能夠更深入地提升圖像觀測性能。

研究小組指出,沿著太陽引力透鏡(SGL)聚焦多像素系外行星具有先天優勢,可利用太陽的巨大引力場聚焦遙遠昏暗天體的光線進入太陽引力透鏡區域。這項計劃將基於此效應部署一台光學望遠鏡,直接探測類似地球的系外行星。

愛因斯坦的廣義相對論解釋了宇宙空間中引力誘導折射屬性,這意味著像太陽的大型天體,可做為透鏡彎曲光線。天文學家解釋稱,最終引力作用偏離透鏡天體周圍的光線,聚集在一組焦點上。對於太陽系內所有天體,只有太陽的質量足夠大,其聚焦範圍滿足地球角度的太空觀測任務,該勘測任務可獲得1000×1000像素的太空圖像,便於清晰觀測遙遠行星。然而這項太空計劃仍面臨著一些挑戰,像這樣的望遠鏡僅能部署在太陽焦點,這個焦點位置比冥王星軌道位置遠14倍。目前為止,「航行者1號」太空太空船是太空旅行最遠的飛行器,在過去50年裡它僅運行了距離太陽焦點五分之一的位置。

如果美國NASA採用現代推進技術加速太空太空船飛行速度,未來新型太空船抵達航行者1號的距離僅需幾年時間,但即使這樣,仍再需大約50年才能抵達太陽焦點位置附近。

thank you
 柏賢


« 最後編輯時間: 2020-12-15 23:22:45 由 peter » 已記錄

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« 回覆文章 #1 於: 2017-03-20 08:52:47 »

http://mt.sohu.com/20170318/n483770471.shtml
最初是爱因斯坦根据他的广义相对论做出的一个预言。这还得从爱因斯坦对时空的颠覆性认识说起。他的广义相对论指出了物质会对时空产生弯曲,弯曲的时空则会使光线发生偏折。这一惊人的理论于1919年被爱丁顿对日全食的观测所证实。


爱因斯坦在1936年证明了在宇宙中大质量物体(如星系)对时空的弯曲作用可以使其成为一个巨大的透镜,聚焦来自遥远天体的星光。不过这个神奇的预言直到1979年才被天文学家的观测所证实,随后引力透镜还成了天文观测的一个重要工具。



现在,在将近一个世纪之后,NASA的喷气推进实验室提出了利用太阳的引力透镜效应来观测遥远的系外行星与恒星。当然,现在还无法判断这个脑洞大开的想法能否被技术所实现。不过,利用太阳作为放大镜来观测宇宙,这听上去还真够酷的!

  这在一定程度上也很好地说明了爱因斯坦理论是多么的超前。
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« 回覆文章 #2 於: 2017-03-23 13:49:23 »

http://www.cnbeta.com/articles/science/595495.htm



NASA 噴氣動力實驗室的科學家提出了一項大膽的計畫:把太陽變成一台巨大的望遠鏡,利用 重力透鏡效應,以極高的解析度觀察系外行星。
目前天文學家所用的望遠鏡主要受到體積和基線距離的限制,而如果計畫成功,我們的成像能力將大幅度提升。
該計畫是在近期的一個研討會上提出的。如果成功的話,我們將有機會一瞥系外行星前所未有的細節,
揭示它們的“表面特徵和宜居跡象”。目前大部分系統都只依賴很少幾個圖元來觀測遙遠的行星,

而如果利用太陽的引力作為“放大鏡”,我們將能獲得1000×1000圖元的圖像。
研究者在華盛頓舉行的“行星科學遠景2050研討會”(Planetary Science Vision 2050 Workshop)提出了這一計畫,
並表示該計畫有潛力在2050年之前實現。
目前天文學家所用的望遠鏡主要受到體積和基線距離的限制。“最適合系外行星多圖元成像的地方被稱為‘太陽引力透鏡聚焦’區域,
這是利用了太陽的巨大引力場,使遙遠、微弱的光源聚焦到了該區域之內,”研究團隊寫道。基於這一效應,

該計畫將部署一台光學望遠鏡,使其可以直接獲得類地系外行星的圖像。
根據愛因斯坦的廣義相對論,光線在經過引力場附近時會出現折射效應。這意味著,一個像太陽這樣的大型天體,
能夠像透鏡一樣使光線彎曲。“結果就是,經過透鏡物體的光線受到引力作用後發生偏斜,彙聚在一組焦點上,”研究者解釋道,
“在所有的太陽系天體中,只有太陽的品質足夠大,能使焦距落在地球觀測手段能達到的範圍內。”
然而,這項計畫將面臨不小的挑戰。

這樣一台望遠鏡只能在太陽系的焦點位置工作——位於比冥王星軌道還遙遠14倍的地方。
  =>  547 AU 好遠阿  ..

即便是距離地球最遠的探測器——1977年發射的旅行者1號——目前的行程也只達到這一距離的五分之一。
當然,如果NASA利用最先進的推進技術將一台新探測器送上太空,
它或許在幾年內就能追上旅行者1號。而要想到達聚焦點附近,飛行時間可能還要再加50年。

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« 回覆文章 #3 於: 2019-12-11 22:23:51 »

https://news.sina.com.tw/article/20191211/33622362.html

如果把太陽作為引力透鏡,將成為潛在發現地外生命的重要線索,天體生物學家正在積極尋找地球以外的生命信號,如果在地外星球上發現生命信號則可以推斷其最有可能是地外生命引起的,然而科學家通常擅長假設推理,很容易將無生命特徵識別為生命跡象,這意味著在遙遠星球上發現的「生命特徵」並不能保證發現了地外生命。

  因此,科學家希望採用其他技術來鎖定生物特徵豐富的行星,以確保勘測地外生命的真實性,在近期召開的國際宇航大會上,美國麻省理工學院天文學家薩拉·西格爾(Sara Seager)在「生命的宇宙之旅」研討會議上表示:「我們希望找到一種方法,讓我們更接近潛在生命形式的地外星球,我們正在努力驗證地球人類是否是宇宙中唯一的智慧文明,然而當前我們確實很難實現這一點。」

  西格爾提到了解決該難題的一種可能性方法,設計可以用激光束推進的微型衛星實現星際旅行,同時,他提出一個更瘋狂想法——將太陽作為引力透鏡。
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« 回覆文章 #4 於: 2019-12-11 22:24:33 »

https://www.cnbeta.com/articles/science/920271.htm

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« 回覆文章 #5 於: 2020-04-08 19:29:22 »

http://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=3&topic=28101.msg246154#msg246154



Illustration of how a solar gravity lens telescope would image an exoplanet. The technology concept received Phase I, II and III awards from the NASA Innovative Advanced Concepts program.
Credits: NASA JPL/Slava Turyshev


https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-early-stage-technology-concepts-for-new-continued-study

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« 回覆文章 #6 於: 2020-09-29 14:58:05 »

https://www.facebook.com/photo?fbid=3155669251208374&set=gm.3492130604177632

天文學家還在研究新技術。一種可能的方法是利用太陽的引力,讓太陽成為微引力透鏡,使系外行星可以聚焦成像。
這是利用太陽引力"扭曲"它周圍的空間,就像透鏡將平行的光線匯聚在焦點。如果我們能將一個接收器放在正確的焦點上,那對齊在太陽正後方的系外行星就會在太陽周圍形成一個光環。持續數天或數週的觀測,將使科學家能夠創造出這顆行星的圖像。
不過,這樣的任務並不容易。首先,望遠鏡的接收器必須比地球遠至少550倍,比目前所知的任何太空載具都要遠四倍。
美國的噴射推進實驗室已經有一個團隊在研究這個概念。利用陽光的光壓作為動力,大而輕薄的太陽光"帆",可望在數十年內讓載具到達這個目標距離。
探測器將研究一個恆星系統。因此,科學家將挑選擁有多顆行星的恆星。然後,當太空船抵達正確的位置時,太空船將能檢察系統裡的每一顆行星,編撰出遙遠世界的相簿。
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« 回覆文章 #7 於: 2020-12-15 23:10:24 »

https://www.universetoday.com/149214/if-we-used-the-sun-as-a-gravitational-lens-telescope-this-is-what-a-planet-at-proxima-centauri-would-look-like/

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« 回覆文章 #8 於: 2022-05-05 18:03:49 »



https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=45&topic=36449.0

不過 太空船 聽說要飛 500AU  外

 那多難阿..

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