疫情下的太空探索:宇航員飛向空間站 科學家發現“跳舞”的恆星

疫情下的太空探索:宇航員飛向空間站 科學家發現“跳舞”的恆星

俄羅斯“聯盟2.1a”火箭搭載飛船運送宇航員前往空間站

當新冠疫情在地球上持續蔓延之際,其實,人類對於太空的探索並沒有因此停下腳步。由於病毒流行導致世界很多地區實施居家隔離政策,大城市裡一度擁擠的街道變得冷清、車輛稀少,甚至有報道說因汽車和生產排汙減少使得天空變得更晴朗。不過,遠在雲層之上的太空交通卻一如既往,按期進行。

僅從4月份剛過去的時間線來看,新一組宇航員勇敢的飛向了國際空間站;小行星地表樣本採集正在積極啟動;當然,人類一刻也沒有忘記火星……

4月4日,由一名美國宇航員和兩名俄羅斯宇航員組成的“遠征-63組”宇航員在位於哈薩克斯坦的太空港—拜科努爾航天發射中心集合待命,他們將乘坐“聯盟MS-16”號飛船奔赴國際空間站執行任務。其中,俄宇航員阿納託利·伊萬申是第三次前往空間站,他亦是本次任務的指揮官。“遠征-63組”此行是去取代自新型冠狀病毒在地球上大爆發之前,就已經在那裡的另一組宇航員。這也將是俄製“聯盟2.1a”火箭首次承擔載人發射任務,新火箭第一級助推器採用改進版引擎,計劃採取6小時快速對接模式與國際空間站對接。

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“毅力”號火星探測器安裝輪胎

4月7日,美國國家航空航天局(NASA )的新一代火星探測車“毅力”號(Perseverance)在佛羅里達州肯尼迪航天中心開始進行輪胎組裝。“毅力”號火星探測車配備更高分辨率的廣角攝像頭、地圖建模計算機和6只高強度鋁製履帶車輪。新升級的自動導航系統讓火星車能夠自如繞開障礙物、攀爬更復雜的地形。“毅力”號計劃於2020年7月搭載“Atlas V-541”運載火箭發射升空,預計在2021年2月18日著陸火星。

4月6日,俄羅斯“聯盟-2.1a”號運載火箭在拜科努爾準備就緒,即將執行它的第一次載人發射任務。“聯盟-2.1a”是俄航天局“聯盟”系列火箭的最新升級型號,主要改進為首次使用俄國自產的數字化飛行控制系統,取代原本由烏克蘭製造的模擬控制系統,新系統讓火箭能夠在數秒內快速調整發射角度和飛行路線。

4月9日,“聯盟”號火箭搭載“MS-16”號載人飛船發射升空,運送“遠征-63組”3名宇航員至國際空間站。本次載人發射任務使用6小時快速對接模式,飛船於美國時間4月9日上午10點13分與“探索”號實驗艙自動對接。新一批3名宇航員分別為美國宇航員克里斯·卡西迪、俄國宇航員伊萬申和伊萬·瓦格納,他們將在空間站駐留195天,完成約160項太空實驗,於2021年10月返回地球。

同時,對新冠病毒的擔憂使得9日的升空發射沒有了通常在場歡呼的人群。這讓最近抵達空間站的宇航員之一卡西迪不由得說,那天的發射沒有聽到歡呼聲,也沒有人拍肩膀鼓勵你,感覺有些奇怪。

但是NASA國際空間站項目負責人科克·舍爾曼稱,這次發射不論有沒有觀眾都必須按計劃實行。他說:“宇宙中能做研究的一個地方(指空間站),我們正在那裡做研究。如果我們六個月在那裡什麼也不做,就失去了那六個月的時間。這是個千載難逢的機會。此外,坦率地說,我們需要保持國際空間站運行,以確保我們在地球上的安全。”

從宇航術語來講,安全是指一個巨大的飛行器需要人類操作,以防止它突然墜落到地球上造成危害。舍爾曼認為,空間站內的一些研究只能在太空進行。而宇宙中最冷的地方,“是國際空間站裡研究在高於絕對零度十億分之一度的環境下物質狀態的地方。”

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NASA最新發布的日冕照片

4月9日,NASA 還公佈了一張高分辨率日冕成像儀(Hi-C)拍攝的新照片,展示出太陽最外層超高溫等離子體產生的磁場線。太陽大氣層分為光球、色球和日冕三層,其內溫度最高的日冕層可達到100萬℃。NASA 在2013年啟動Hi-C 日冕觀測項目,通過發射搭載日冕成像儀的探測火箭拍攝太陽的高清影像,最小可以截取太陽表面0.01%面積進行精確觀測,幫助科學家揭示太陽外層的動態變化。

4月10日,俄羅斯總統普京在莫斯科與剛剛抵達空間站的“遠征63組”宇航員視頻連線交流,並提前送上“4·12國際載人航天日”的節日祝福。這一節日是為了紀念1961年4月12日蘇聯宇航員尤里·加加林實現人類史上首次載人太空飛行。普京表示,載人航天項目是俄羅斯航天業的強項和絕對優先事項,必須保持該領域的主導地位;俄國將在疫情下繼續開展航天活動。

4月13日,NASA 研發的火星直升機(Mars Helicopter)在肯尼迪航天中心成功裝載至新一代火星探測車“毅力”號上。火星直升機是NASA“火星2020”探測任務的一部分,它的旋翼長1.2米,搭載太陽能板和無線通訊系統,總重僅1.8千克。本次任務將測試在火星大氣層中使用飛行器的可能性。火星大氣層非常稀薄,密度不到地球的百分之一。

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小行星“貝努”地貌照片

4月14日,NASA 公佈了一張小行星“貝努”地貌照片,小行星探測器OSIRIS-REx即將在畫面中央的隕石坑採集塵土樣本。OSIRIS-REx是NASA 耗資8億美元研發的小行星採樣探測器,主要任務是採集塵土樣本並送回地球。NASA 計劃在8月25日進行首次採樣嘗試,探測器將降至距小行星地表25米高度,通過高壓氣罐噴射揚起塵土後再行收集。

4月15日,國際空間站運行至印度洋上空,當時還能從空間站俯瞰地球上空美麗神奇的極光。而在13日,空間站新任指揮官、美國宇航員卡西迪已經開始了在太空的第一項實驗—測試並記錄自己的肌肉生化數據。這項實驗將幫助科學家研究“微重力環境對人體肌肉的影響”,從而開發有助於宇航員適應長期駐留任務的藥物,併為肌肉疾病患者提供新的治療方法。

而與發射時一樣,返回地球的卡西迪的朋友們也將受到同樣默默無聲的歡迎。4月17日,“聯盟MS-15 ”號飛船終於搭載“遠征62組”3名宇航員在哈薩克斯坦著陸。他們也是新冠疫情在地球爆發後第一批從空間站返回的宇航員,俄國宇航局此前宣佈所有地面人員均經過1個月醫學觀察和病毒檢測,確保宇航員無感染風險。在“聯盟”號飛船成功著陸後,一名戴著口罩和橡膠手套的地面人員細心的幫助美國女宇航員傑西卡·梅爾擦拭面部。

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美國女宇航員梅爾回到地球

17日,梅爾與另外2名“遠征62組”宇航員一同乘坐“聯盟”號飛船重返地球,她本次任務共駐留空間站205天,並參與首次全女性太空行走。

梅爾是NASA科學家,回到地面後她不無感慨地說:“我們看到地球上整個情況的變化,簡直是超現實的感覺。我們可以告訴大家,從這裡看下去,地球仍然像以往一樣令人驚歎......對我來說,不能擁抱我的家人和朋友肯定是非常困難的。”梅爾等人將按計劃首先降落在拜科努爾,然後回到休斯頓。

與此同時,和世界各地許多受到新冠病毒禁足令影響的工作人員沒有區別,操作NASA “好奇”號(Curiosity)探測器的科技團隊也被迫在家工作。雖然這枚探測器目前正在火星表面。

正常情況下,這支操作團隊一般會以NASA在加州南部的噴氣推進實驗室(JPL)為基地。但自從3月20日以來,他們不得不分別在自己的家中指揮“好奇”號探測器。

這枚探測器的每一道行動都可能需要大約20個人來編程,他們在一個地方開發和測試指令,並相應與在其它地方的幾十人交談。因為只能夠在自家工作,他們預測到團隊的需要,提前組裝了耳機、顯示屏及相關設備。

“好奇”號的操作團隊還需要做出許多別的調整。比如探測器操作人員依靠特製的三維眼鏡在火星地表駕馭“好奇”號,但是這些眼鏡必須使用JPL的計算機。於是,研究人員被迫依靠簡易的3D眼鏡來觀看便攜電腦上的圖像。這些3D眼鏡跟觀看3D電影時的眼鏡類似。

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準備安裝在“毅力”號上的火星直升機

團隊成員發現,他們可以利用多重視頻會議和短信應用軟件來完成自身工作。建立了遠程在家工作能力的兩天後,團隊指令“好奇”號在一處叫做“愛丁堡”的火星地點鑽取岩石樣本。

科學運作團隊負責人卡麗·布里奇說,她仍然要檢查團隊成員的工作情況,以確保一切運作順利,不過監督工作只能以網絡虛擬形式實施,有時同時最多要發起四場視頻會議。

在宇宙深空觀測方面,法國天文學家則使用超大望遠鏡,首次觀測到一顆圍繞一個超大質量的黑洞“跳舞”的恆星。這個發現與愛因斯坦廣義相對論契合。歐洲學術期刊《天文與天體物理學》雜誌4月16日發表了這份科學報告。

據法國國家科學研究中心(CNRS)通過電子郵件發佈的文告說,這項觀測是藉助歐洲南方天文臺(ESO)的超大望遠鏡(VLT)重力儀器完成的。

參加這個項目的科學家主要來自法國國家科學研究中心、巴黎天文臺、巴黎文理研究大學以及格勒諾布-阿爾卑斯大學。

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南方天文臺的甚大望遠鏡使用激光導引星在觀測銀河

這些天文科學家在銀河系的中心位置觀察到一顆恆星正在圍繞著一個超大質量的黑洞軌道移動。這個發現首次揭示這個天體現象和愛因斯坦的廣義相對論的預言完美吻合。

法國國家科學研究中心指出,圍繞黑洞運行的這顆恆星的軌道是玫瑰圓形,而不是牛頓引力理論所預言的橢圓形。

這個期待已久的結果,獲益於科學家們30年來積累的精度測量。它給天文學家解開銀河系的黑洞之謎,提供了某種可能性。

歐洲南方天文臺(ESO)是15個國家為支持科學家們在南半球研究天文學而專門組織的研究機構,成立於1962年,總部設在德國慕尼黑附近的加興。歐洲南方天文臺的望遠鏡及儀器設備都設在智利境內山脈或沙漠中幾處觀測外太空的最佳地點。


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