红外天文

红外天文学,对天体的研究红外辐射它们发射的波长从1微米到1毫米不等。所有的物体，从地球上的树木和建筑物到遥远的星系，都会发出红外辐射。由于几个原因，对来自天体的这种辐射的研究特别重要。宇宙尘埃粒子有效地遮蔽了可见宇宙的部分，例如我们的星系中心银河系，但这些尘埃在红外波长下是透明的。物体辐射出的大部分能量从星际物质对行星的影响在于红外波长;因此，红外观测在研究小行星、彗星、行星卫星和恒星形成的星际尘埃云方面具有重要意义。最后，由于宇宙的膨胀将能量转移到波长更长的地方，所以在宇宙形成的早期阶段，恒星和星系发出的大部分可见辐射现在转移到红外范围;如果天文学家想要了解宇宙是如何形成的，就有必要对红外光谱中最远的天体进行研究。

红外天文学的起源可以追溯到英国天文学家威廉爵士在太阳光谱中发现的红外辐射赫歇尔约1800人。据悉，爱尔兰天文学家威廉勋爵罗斯大约在1845年探测到来自月球的红外辐射。早在1878年，美国发明家托马斯·阿尔瓦爱迪生在20世纪20年代，塞斯·尼克尔森、爱迪生·佩蒂特和其他美国天文学家首次对天体进行了系统的红外观测。然而，由于缺乏适当的仪器，现代红外天文学直到20世纪50年代才开始。从那时起，特殊的干扰过滤器和低温系统(以减少设备自身辐射产生的红外干扰)被用于地面观测，飞机、气球、火箭和轨道卫星相继被用于将设备运送到地球大气的水蒸气之上。

由美国国家航空航天局(NASA)运营的柯伊伯机载天文台(KAO)于1975年进行了首次飞行。以美国天文学家Gerard P。柯伊伯KAO是一架C-141喷气式运输机，携带36英寸(91厘米)望远镜到达海拔45000英尺(13720米)的高空。在1995年执行最后一次任务之前，KAO在发现天王星环、冥王星周围的大气层以及苏梅克-列维9号彗星撞击木星期间确定的水的探测中发挥了重要作用。NASA还赞助了红外望远镜设施，一个10英尺(3米)的红外望远镜，位于夏威夷莫纳克亚山山顶14,000英尺(4270米)的高度;它成立于1979年，实际上是美国国家红外观测站。在莫纳克亚山顶附近还有12.5英尺(3.8米)的英国红外望远镜(UKIRT)，这是世界上最大的专门用于红外观测的望远镜。

第一颗发射的红外卫星(1983年)是红外天文卫星(IRAS)，这是美国、英国和荷兰的一个合资项目。IRAS围绕地球运行了10个月，进行了一次全天调查，获得了数十万个红外源的目录，其中超过一半是以前不为人知的，包括小行星和彗星;发现了一个新的长寿类很酷的在光谱可见区较暗的星系;位于附近恒星周围的原行星盘的;第一次清晰地显示了银河系中心附近的隆起。1989年，美国宇航局发射了第二颗红外卫星——宇宙背景探测器(COBE)。COBE一直运行到1993年，探测到宇宙微波背景辐射的微小温度变化，这为早期宇宙的性质及其自2000年以来的演化提供了重要线索大爆炸。欧洲航天局(ESA)于1995年发射了红外空间天文台(ISO)。ISO一直运行到1998年5月，监测附近的行星、小行星和彗星。它在土星、海王星、天王星和土星最大的卫星土卫六的大气中发现了水蒸气;在星际介质中检测到水蒸气和氟化物;并研究了很酷的IRAS首次观测到的星系。近红外相机多目标光谱仪(NICMOS)被放置在哈勃太空望远镜在1997年。它由三台照相机和三台光谱仪组成，已被用于研究恒星形成的星际云、年轻恒星以及木星和天王星的大气。

的斯皮策太空望远镜,2003年8月，一个低温冷却卫星天文台发射了一个2.8英尺(0.85米)的望远镜，放置在太阳轨道上，跟踪地球540万英里(870万公里);它的主要仪器的寿命在2009年结束，但它继续运行到2020年。2009年5月，欧空局发射了赫歇尔太空望远镜138年。(3.5 m)镜子;它也是低温冷却的。它位于距离地球93万英里(150万公里)的位置，在一项持续到2013年的任务中观测到从红外到亚毫米的波长。美国宇航局的宽视场红外探测探测器(WISE)于2009年12月发射，执行为期6个月的任务，以红外波长探测整个天空。高光望远镜的替代品——平流层红外天文观测站(SOFIA)，在2010年执行了第一次官方科学任务。它由一架经过改装的波音747-SP飞机组成，以容纳一个8.2英尺(2.5米)反射望远镜(世界上最大的机载望远镜)，是美国宇航局和德国航天机构DLR的一个联合项目。

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