中星瓷砖如何挑选?
1)用量计算瓷砖可以论块出售,或者按平方米出售,在购买瓷砖前应计算要铺贴的面积。要注意铺贴面积和购买面积是有区别的,也就是需要考虑损耗。建议直接向商家报净的铺贴面积,理由是瓷砖因为尺寸大小以及加工方式不同,可能导致损耗率平均水平有差别。(2)颜色选择瓷砖种类非常的多,颜色也比较的多,但是需要把握的是所选择的颜色和款式是否满足使用要求。比如厨房一般来说,为了清洁方便,一般以浅色的为主,最常见的白色的瓷砖。卫生间的瓷砖选择亮光或者哑光、深色或者浅色都是推荐的。家庭装修时,最好选择亚光砖;书房和儿童房尽量用地板代替地砖;如果使用了抛光砖,平时家中尽量开小灯,还要避免灯光直射或通过反射影响到眼睛;由于白色和金属色瓷砖反光较为强烈,不适合大面积在居室使用。(3)尺寸选择在瓷砖的尺寸上应考虑可视空间的大小,如果客厅被家具遮挡的地方多,也就是地面使用时,人的实际可视的大小,如果可视面积小的话,也应考虑用小一点规格的。又或者考虑客厅的长宽比例及大小,就效果而言,以瓷砖能全部整片铺贴为好,就是指到边尽量不裁砖或少裁砖,尽量的减少浪费,一般而言,瓷砖规格越大,浪费也越大。对于某些窄小狭长的走廊,需要谨慎选择瓷砖尺寸及边线砖,从而保证美观又省砖。2、选购瓷砖的几个判断技巧(1)看瓷砖外观光洁度高的产品,颜色纯正,不易挂脏积垢,易清洁,自洁性好。判定时可选择在较强光线下,从侧面仔细观察产品表面的反光,以表面没有细小砂眼和麻点,或砂眼和麻点很少的为好。亮度指标高的产品采用了高质量的釉面材料和非常好的施釉工艺,对光的反射性好、均匀,从而使视觉效果好,显得产品档次高。(2)摸釉面看工艺,看釉面有无针孔,斑点,釉面的质感,有无色差。主要是看瓷砖表面是否有黑点、气泡、针孔、裂纹、有无划痕、色斑、缺边、缺角玻化砖还要注意是否有漏抛、漏磨等缺陷。(3)摸背面看工艺,用手摸到背面,感觉有砂砂的细微摩擦感为好。(4)听声音看硬度,用手敲击陶瓷表面,一般好的陶瓷材质被敲击发出的声音是比较清脆的。而且如果声音浑厚且回音绵长如敲击铜钟之声,则瓷化程度高,耐磨性强,抗折强度高,吸水率低,不易受污染;若声音混哑,则瓷化程度低,耐磨性差、抗折强度低,吸水率高,极易受污染。(5)掂重量看硬度,同一规格产品,质量好,密度高的砖手感都比较沉,反之,质次的产品手感较轻;还可以用硬物刮一下瓷砖釉面,看有无明显划伤,从而判断瓷砖的表面。(6)滴水看瓷砖吸水率,一般瓷砖的吸水率低,代表瓷砖内在稳定性越高,也就越适合湿气或水分含量较高的空间,如卫生间、厨房等,且不会产生黑斑等问题。检验瓷砖吸水率的常用方法是将瓷砖的背面倒水,渗透缓慢甚至不渗水的瓷砖质量较好,反之则为不好。(7)随机抽检瓷砖,两片相同型号瓷砖砖背对砖背对齐,看两块砖的尺寸差距,看瓷砖是否有异形、翘脚,看两块砖的边线是否对齐;两片相同型号的瓷砖紧挨着平放在同一个平面上,用手在两块瓷砖的接缝部位来回的滑动,如果没有明显的高低感,说明瓷砖的平整度较好,反之,说明瓷砖的平整度较差;四片相同型号的瓷砖田字形排列,查看所有砖缝是否平齐,判断所有拼角是否方正。(8)倒水做防滑测试,将水倒在瓷砖正面,然后用脚踩上去轻搓,看有无涩涩的感觉。
肯定不如大观上的好,如果手头紧,建议看看《天文爱好者》最后几页的便宜镜子,比如:
大观(maxvision)的N80-school
主镜:牛顿式反射望远镜
口径:D=80mm
焦距:F=700mm
巡星镜:5*20
目镜:12mm、20mm
支架:TP-4 桌面式小型赤纬仪
售价:500元
哈勃F1000/114EQ牛顿反射望远镜
口径:114mm
焦距:1000mm
焦比:8.8
巡星镜:6x30
伸缩式铝合金三脚架赤道仪
目镜:10mm 25mm
2倍巴洛镜,月亮镜,太阳镜
售价:760元
这几款都还可以,楼主可以看看
2003年,国土部下发容积率0.3以下别墅用地禁令;
2010年,上海叫停容积率低于1.0住宅土地供应;
2012年,上海要求不得以任何形式安排别墅类用地。
三道禁令一道比一道严,再万能的开发商,想变着花样造独栋也力不从心了!既有的别墅用地已开发得七七八八,独栋别墅卖一栋少一栋,寸土寸金的大上海,独栋别墅真的 快!绝!版!啦!!
目前上海有一手独栋别墅的楼盘,已经只剩下40余个(较两年前少了10个)……其中总价1000万以内的只有2个,而总价高达1亿以上的,却有6个!
上海桃花源
容积率:0.41
总价:预计3500万/套起
面积:200-300平方米
地址:闵行区江桃路浦申路
上海桃花源位于前滩以南的别墅区内,是个典藏级中式园林别墅社区,园林整个规划了“夏·秋”两大主题,并根据中国节气的特点造景。12个组团景观以全国各大古典名园为借鉴,将把狮子林,拙政园,留园,网狮林,环秀山庄等中国最经典的园林景致都搬来上海。
容积率:0.39
总价:待定
面积:在建中
地址:崇明区港东公路66弄
堤亚纳昱墅是崇明独有的低密度坡地养生别墅,项目将地中海风情与自然景观相融合,高差达3米的草坪坡地起伏绵延,建筑自然地隐匿在丛林之间。小区内还有1.6万平方米的望湖,主题假日酒店、高级健身中心临湖而建等。
容积率:0.22
总价:待定
面积:500-700平方米
地址:奉贤区八字桥路99弄
奉贤南桥核心区的低密度纯独栋社区,利用四季生态公园的天然水系将项目分割成了10个半岛,各个半岛围合中央岛屿并和生态公园穿插形成一个整体,82栋别墅在设计上做到户户见水景!前期总价已达3000万/套左右。
容积率:0.32
总价:待定
面积:300-375平方米
地址:闵行区都市路2099弄
0.32的容积率足以规划纯独栋社区,但圣得庄园却打造了双排和独栋别墅两种产品,省出空间建了15万平方米的绿化园林,集中绿地40000平方米,水系景观16000平方米!更值得一提的是,项目周边配套相对齐全,适合居住。
容积率:0.23
总价:待定
面积:339-1073平方米
地址:松江区佘天昆公路268号
佘山资深低密度独栋别墅社区,环境那是必须好,8公里护城河围绕,300亩水域贯穿,十几个岛与岛之间由欧式彩色钢桥相连,临水别墅配有私家码头,是避世的好去处。前期大独栋均价约8万元/平方米,后期房源推出时间待定。
嘉业海悦别墅
容积率:0.69
总价:600-900万/套
面积:280、340平方米
地址:奉贤区海马路2155弄
嘉业海悦别墅位于奉贤海湾,是个小高层与独栋别墅混合的社区,建筑风格以北美风情为基调。项目靠近碧海金沙、200万平米的生态园区以及高尔夫练习场,环境是真心不错,但因为位置较偏远,周围目前人气并不旺。
海湾艺墅
容积率:0.30
总价:900-1000万/套
面积:348-357平方米
地址:奉贤区海马路5699弄
海湾艺墅是位于奉贤海湾旅游渡假区内的南加州风格别墅社区,距离海边只有500米左右,出门即大海、沙滩。区域内自然和人文配套资源丰富,有渔人码头、碧海金沙、海湾世纪林以及高尔夫球场等。
东滩花园
容积率:0.37
总价:900-1400万/套
面积:230-360平方米
地址:崇明区揽海路1号
位于崇明岛的最东端,南侧紧邻长江入海口,东侧是东湖游览区,西侧是奚东沙滨江体验公园,项目独栋是美国加州风的两层别墅,买了收藏或者度假时住是极好的,但要是自住嘛,就偏远了些,配套什么的目前还是浮云……
晶苑四季御庭
容积率:0.59
总价:1200-1600万/套
面积:280-370平方米
地址:松江区明华路888弄
晶苑四季御庭四期为南欧建筑风格,拥有3600平米的地中海风情沙滩水景。小区景观组团以四季更迭为主题,如“拇指姑娘眼中的世界”、“梦幻岛之旅”、“陆上水族馆”等主题景观。
棕榈滩高尔夫别墅
容积率:0.25
总价:1500-2000万/套
面积:332-418平方米
地址:奉贤区金汇塘路88号
棕榈滩高尔夫别墅位于奉贤海湾旅游度假区内,拥有2000多亩的高尔夫绿地以及12000平方米的高尔夫会所。西班牙风格的别墅建筑分布在整个高尔夫球场内部,是一个真正的高尔夫球场内别墅。
佘山东郡
容积率:0.45
总价:1600-2300万/套
面积:342-457平方米
地址:松江区古楼公路1269弄
佘山东郡坐落于佘山国际别墅板块内,紧邻佘山国际高尔夫球场及国家森林公园。整个社区内由天然水系贯穿,多层次灌木、大草坪形成了丰富生态景观。
容积率:0.33
总价:1500万/套起
面积:350-500平方米
地址:浦东新区华夏东路5888弄
江畔御庭距离东海只有不到1公里的路程,有着天然环境优势,小区内水系和带状集中绿化构成景观走廊,将小区自然分成独立的小岛。喜欢“面朝大海,春暖花开”状态的宝宝可以考虑,不过周边配套也还是欠缺的哦。
容积率:0.61
总价:1700-2000万/套
面积:280-345平方米
地址:闵行区都市路777弄
万顺水原墅是一个混合型的别墅小区,小区内景观河道形成环,环内为四个小岛,每个小岛仅1-3个独立住宅,环外则是三个规模较大的住宅组团。 三条绿化景观带形成小区绿化系统的整体骨架,独栋别墅私密性还是不错的。
保亿风景水岸
容积率:0.42
总价:1400-2200万/套
面积:326-356平方米
地址:崇明区揽海路169弄
上海长江隧桥的登岛位置,规划了联排、双拼以及独栋的混合别墅区。小区内水域面积达3公顷,社区就好像岛屿一样,户户临水,形成真正的岛居生活,养生度假是不错的选择,自住还是适合本地人。
长泰西郊别墅
容积率:0.24-0.38
总价:2000万/套起
面积:350-500平方米
地址:松江区泗砖南路1500号
长泰西郊别墅也是一个纯独栋别墅社区,整个社区景观设计以西班牙风情为主线,小区内满满都是西班牙乡村小镇式的浪漫情调。建筑选择不同风格混搭,也非常漂亮,项目周边交通便利,但是配套仍稍微欠缺了一些。
容积率:0.14
总价:2000万/套起
面积:500-1100平方米
地址:青浦区复兴路999弄
目前上海在售容积率最低的纯独栋社区,没有之一!旁边就是东方绿舟、国际乡村高尔夫球俱乐部和朱家角古镇,环境真心好!项目总共约60幢独立别墅,每套占地2000-5000平方米,是实打实的奢华大宅。
容积率:0.27
总价:2000万/套起
面积:300-600平方米
地址:青浦区徐南路1188号
青浦徐泾的低密度纯独栋别墅区,项目被河道划分为5个岛屿,整个社区建筑都是沿河道自然景观建造。建筑分为前后院,前院以功能性为主,后院才是花园的精髓,部分临河别墅地下室采用开放式亲水庭院。
御涛园
容积率:0.18
总价:3000万/套起
面积:386平方米左右
地址:闵行区茜昆路518弄
御涛园是少见的精装修别墅,0.18的超低容积率在全上海也是难得一见,项目有4万平方米主题式公共绿化空间,整个社区以活水连贯每个部分,所以户户别墅皆享水岸生活。北面有旗忠高尔夫球场,内外环境都不错。
容积率:0.48
总价:2000-3500万/套
面积:约271-375平方米
地址:松江区外青松公路9211号
吉宝佘山御庭位于上海佘山国家旅游度假区的别墅社区,距离佘山直线距离约500米,拥有360度环幕山景。整个社区217席独栋别墅,独栋别墅面积271-375平方米,这在佘山别墅区内算稀缺小户型了。
容积率:0.29
总价:2000-4000万/套
面积:558-678平方米
地址:松江区明中路666弄
项目为纯独栋别墅高档社区,容积率不到0.3,独栋建筑面积558-678平方米,平均花园面积有1000平方米左右,建筑风格有西班牙式,地中海式,北联邦式,庄园式等6种,现在在售的全部都是现房,剩余也不多了!
容积率:0.30
总价:1800-5000万/套
面积:314-880平方米
地址:青浦区沪青平公路2558弄
赵巷国际别墅区内的低密度独栋别墅区,由三条天然河流包围,拥有1万平方米的静湖,项目别墅平均占地2亩,每栋都拥有精装成品庭院和可连通坡地花园的步入式地下室。周边有奥特莱斯、家乐福、吉盛伟邦等商业配套。
容积率:0.20
总价:3000万/套起
面积:700-1200平方米
地址:青浦区练西公路3585弄
青浦西岑白鹭湖畔的低密度纯独栋中式别墅区,别墅及会所分布在12个小岛上。所有别墅都尽可能地朝向白鹭湖,而且都设计出开敞式院落、户外平台等,融入了许多中式元素,开阔的视野造就了层次丰富的景观。
容积率:0.18
总价: 3500万/套
面积:550-639平方米
地址:松江区林叶路189弄
佘山别墅一贯的超低容积率,西面是东佘山,北面是欢乐谷,项目利用本身原有地势地貌来打造高端别墅社区,保持了佘山丘陵地貌的林间野趣,每户都有独立景观,配合以石步道、私家泳池、观鱼池或推杆高尔夫果林等。
容积率:0.17
总价:2000-5500万/套
面积:300-600平方米
地址:闵行区昆阳路3299号
中星红庐别墅位于闵行马桥镇,旗忠森林体育城内。项目采用都铎风格与法式经典组合,以0.17的超低容积率打造了200栋独栋别墅,每栋别墅的花园面积在1300-2400平方米左右,社区水系环绕, 环境那是相当的好。
容积率:0.20
总价:2500-6000万/套
面积310-480平方米
地址:松江区佘北公路389弄
佘山国家旅游度假区内的纯独栋社区,与佘山的距离只有500米,抬眼就能看见佘山标志性的天主教堂,自然景观没话说,社区内的景观也可圈可点,巧妙运用天然水系和绿化造景,0.2的容积率住起来不要太舒适!
容积率:0.43
总价:2600-6500万/套
面积:330-800平方米
地址:闵行区都市路2566弄
以独立别墅社区来说,0.43的容积率不算低,好在小区有水系分割,绿化做的不错。项目相比其它独立别墅的优势在于周边配套相对齐全,生活购物便利度高,是个比较适合自住的城市别墅,只剩少量独栋在售。
容积率:0.20
总价:4000万/套
面积:320平方米
地址:松江佘天昆公路333弄
中凯曼荼园就在佘山国家旅游度假区的核心位置,距离佘山森林公园不到500米,东西两座佘山的美景一眼就能揽尽。整个小区的容积率只有0.2,私密性非常好,几十栋独立别墅每一栋建筑设计都不重样,目前仅剩5栋别墅在售。
容积率:0.42
总价:4000-4800万/套
面积:480平方米
地址:闵行区浦驰路1628弄
项目是浦江镇的东中心的纯独栋别墅区,都是大户型,大地块,项目用现代设计手法演绎了古典设计风情,以中式院落的特点安排住宅空间,虽然容积率看着不低,但实景还是很美的,目前已经只剩2栋独栋别墅在售。
容积率:0.24
总价:4500万/套起
面积:900-1100平方米
地址:嘉定区博园路6155号
项目是低密度纯别墅社区,位于1800亩的高尔夫别墅区内,西北侧还有1200亩的汽车博览公园,据说这里每立方厘米空气中的负离子数达到10000个以上在售独栋面积900-1100平方米,总价4500万/套起。
容积率:0.30
总价:2500 -6000万/套
面积:380-760平方米
地址:青浦区盈港东路2588弄
资深纯独栋别墅社区一枚,已经开发到第6期,项目南侧为银涛高尔夫球会。小区内的绿化率高达70%,小区景观以自然山林为主要风格,体现山林坡景别墅风情,每个角度看出去的景致都不一样。
湖庭
容积率:0.26
总价:3600-7000万/套
面积:600-1000平方米
地址:青浦区绿湖路999弄
湖庭南面为上海国际乡村高尔夫俱乐部,北面是淀山湖,东北侧是游艇俱乐部,整个别墅区绿地面积在15万平以上,环境绝佳,整个别墅区充分利用了淀山湖水系资源,形成东西两个内湖区,户户临水,目前也是尾盘在售。
容积率:0.39
总价:1500-8000万/套
面积:400-800平方米
地址:崇明区陈家镇揽海路55弄
崇明陈家镇滨江休闲居住区内的混合别墅社区,有联排、双拼和独栋别墅三种物业类型,还有近3万平方米的托斯卡纳风格会所以及高尔夫学院练习场、俱乐部会所和精品度假酒店,小区很多绿色节能设计独具匠心。
东郊罗兰别墅
容积率:0.40
总价:4500万-6000/套
面积:350-410平方米
地址:浦东新区金桥路3221弄
东郊罗兰别墅是位于浦东东郊别墅区内的法式纯独栋小区,距离东郊宾馆不到1000米,所处的内中坏位置很优越,周边都是顶级别墅。项目目前只剩少量二期独栋别墅在售。
祥和王宫
容积率:0.52
总价:5000-6000万/套
面积:570-590平方米
地址:普陀区古浪路391弄
祥和王宫位于普陀真如,距离中环只有1.4公里,整个项目只有19栋法式风格的独栋别墅和1栋双拼,每栋都附送320-360平方米的地下室以和300-1000平方米的私家花园,因为靠近市中心,完全可以作为“第一居所”使用。
容积率:0.60
总价:5800万/套起
面积:819-945平方米
地址:松江区涞坊路723弄
项目位于松江九亭,0.6的溶剂率规划了独栋别墅和高层住宅,独栋别墅共54栋,每栋占地面积约2亩,建筑面积800-1500平方米,每户配有1000平方米的超大花园。虽然周边没有什么景观资源,但配套较完善,适合居住。
中建大公馆
容积率:1.00
总价: 6000万/套
面积:412平方米左右
地址:杨浦区江湾城路899号
新江湾城中央区域的混合别墅社区,项目每户赠送面积与建筑面积配比都大于1:1,其中独栋独墅约412平方米,使用面积可达1000平方米使用空间。周边不仅有9.45平方公里的生态湿地,还有复旦、同济等高等教育配套。
容积率:0.34
总价:4400-9000万/套
面积:492-640平方米
地址:青浦区徐南路678弄
2016年全新的别墅项目,也是西郊别墅区内的纯独栋社区,四周有天然河道环绕,小区环境优美,别墅是新古典主义建筑风,非常大气。项目周边配套相对齐全,还有许多优质教育资源,是非常稀缺的城市独栋别墅。
月湖山庄
容积率:0.19
总价:3000万-1亿
面积:351-855平方米
地址:松江区林荫路255弄
佘山脚下的纯独栋别墅社区,容积率只有0.19,所以环境各种好,居住舒适度各种高!每幢别墅占地面积达1500-5500平方米,户户都是山水园艺大宅,还有私家高尔夫,每户配备私家领地安保系统,非常高大上的感觉。
远洋丽兹堡
容积率:0.60
总价4800万-1.3亿/套
面积:634-1239平方米
地址:宝山区抚远路885弄
远洋丽兹堡总共只有32套独栋别墅,虽说0.6容积率的纯独栋社区有点拥挤,但项目内有占地16000平方米的湖景公园,还特别邀迪斯尼规划大师为整个项目移景造山,又紧邻3400亩的美兰湖高尔夫俱乐部,所以环境还是非常好。
容积率:0.35
总价:5000万-1.2亿/套
面积:430-739平方米
地址:闵行区金光路801弄
区域内少有的较新的纯独栋别墅社区,项目除了拥有16000平方米的私家森林公园和6600平方米的湖景外,还打造了融入艺术生活理念的私家会所,会所内设置恒温无边际泳池、现代艺术工作室以及空中花园等。
合生东郊别墅
容积率:0.25
总价:9500万-1.45亿/套
面积:440-660平方米
地址:浦东新区翠柏路919弄
东郊别墅板块的超级豪宅的纯独栋社区,项目每套独立别墅占地2-3亩,建筑为意大利文艺风格,双首层设计很有创意。0.25的容积率很低,环境很好,目前在售440-660平方米独栋,总价9500万-1.45亿/套。
容积率:0.25
总价:1.85亿起
面积:587-674平方米
地址:浦东银柳路58弄
东郊壹号位于东郊别墅区,正对东郊国际宾馆,旁边就是汤臣高尔夫球场,环境没得说。项目也是全上海均价最高的的住宅——30万元/平方米,整个项目只有26栋独立别墅,也是奢华得不要不要的!
华洲君庭
容积率:0.24
总价:2.8亿/套起
面积:1300-1400平方米
地址:浦东新区银柳路385弄
合生东郊别墅的邻居,也是上海最顶级的豪宅之一,社区内总共只有21套独栋别墅,每套占地面积高达5亩。户户都有大面积花园、游泳池、按摩池……每栋别墅的建筑风格各有特色,整体品质非常高。
二、反射望远镜 用凹面反射镜作物镜的望远镜。可分为牛顿望远镜、卡塞格林望远镜、格雷果里望远镜、折轴望远镜几种类型。反射望远镜的主要优点是不存在色差,当物镜采用抛物面时,还可消去球差。但为了减小其它像差的影响,可用视场较小。对制造反射镜的材料只要求膨胀系数较小、应力小和便于磨制。磨好的反射镜一般在表面镀一层铝膜,铝膜在2000-9000埃波段范围的反射率都大于80%,因而除光学波段外,反射望远镜还适于对近红外和近紫外波段进行研究。反射望远镜的相对口径可以做得较大,主焦点式反射望远镜的相对口径约为1/5-1/2.5,甚至更大,而且除牛顿望远镜外,镜筒的长度比系统的焦距要短得多,加上主镜只有一个表面需要加工,这就大大降低了造价和制造的困难,因此目前口径大于1.34米的光学望远镜全部是反射望远镜。一架较大口径的反射望远镜,通过变换不同的副镜,可获得主焦点系统(或牛顿系统)、卡塞格林系统和折轴系统。这样,一架望远镜便可获得几种不同的相对口径和视场。反射望远镜主要用于天体物理方面的工作。
三、折反射望远镜 由折射元件和反射元件组合而成的望远镜。包括施密特望远镜和马克苏托夫望远镜及它们的衍生型,如超施密特望远镜,贝克—努恩照相机等。在折反射望远镜中,由反射镜成像,折射镜用于校正像差。它的特点是相对口径很大(甚至可大于1),光力强,视场广阔,像质优良。适于巡天摄影和观测星云、彗星、流星等天体。小型目视望远镜若采用折反射卡塞格林系统,镜筒可非常短小。
天文望远镜
天文望远镜是观测天体的重要手段,可以毫不夸大地说,没有望远镜的诞生和发展,就没有现代天文学。随着望远镜在各方面性能的改进和提高,天文学也正经历着巨大的飞跃,迅速推进着人类对宇宙的认识。
从第一架光学望远镜到射电望远镜诞生的三百多年中,光学望远镜一直是天文观测最重要的工具,下面就对光学望远镜的发展作一个简单的介绍。
折射式望远镜
1608年,荷兰眼镜商人李波尔赛偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物,受此启发,他制造了人类历史第一架望远镜。
1609年,伽利略制作了一架口径4.2厘米,长约1.2米的望远镜。他是用平凸透镜作为物镜,凹透镜作为目镜,这种光学系统称为伽利略式望远镜。伽利略用这架望远镜指向天空,得到了一系列的重要发现,天文学从此进入了望远镜时代。
1611年,德国天文学家开普勒用两片双凸透镜分别作为物镜和目镜,使放大倍数有了明显的提高,以后人们将这种光学系统称为开普勒式望远镜。现在人们用的折射式望远镜还是这两种形式,天文望远镜是采用开普勒式。
需要指出的是,由于当时的望远镜采用单个透镜作为物镜,存在严重的色差,为了获得好的观测效果,需要用曲率非常小的透镜,这势必会造成镜身的加长。所以在很长的一段时间内,天文学家一直在梦想制作更长的望远镜,许多尝试均以失败告终。
1757年,杜隆通过研究玻璃和水的折射和色散,建立了消色差透镜的理论基础,并用冕牌玻璃和火石玻璃制造了消色差透镜。从此,消色差折射望远镜完全取代了长镜身望远镜。但是,由于技术方面的限制,很难铸造较大的火石玻璃,在消色差望远镜的初期,最多只能磨制出10厘米的透镜。
十九世纪末,随着制造技术的提高,制造较大口径的折射望远镜成为可能,随之就出现了一个制造大口径折射望远镜的高潮。世界上现有的8架70厘米以上的折射望远镜有7架是在1885年到1897年期间建成的,其中最有代表性的是1897年建成的口径102厘米的叶凯士望远镜和1886年建成的口径91厘米的里克望远镜。
折射望远镜的优点是焦距长,底片比例尺大,对镜筒弯曲不敏感,最适合于做天体测量方面的工作。但是它总是有残余的色差,同时对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害。而巨大的光学玻璃浇制也十分困难,到1897年叶凯士望远镜建成,折射望远镜的发展达到了顶点,此后的这一百年中再也没有更大的折射望远镜出现。这主要是因为从技术上无法铸造出大块完美无缺的玻璃做透镜,并且,由于重力使大尺寸透镜的变形会非常明显,因而丧失明锐的焦点。
反射式望远镜:
第一架反射式望远镜诞生于1668年。牛顿经过多次磨制非球面的透镜均告失败后,决定采用球面反射镜作为主镜。他用2.5厘米直径的金属,磨制成一块凹面反射镜,并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45o角的反射镜,使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90o角反射出镜筒后到达目镜。这种系统称为牛顿式反射望远镜。它的球面镜虽然会产生一定的象差,但用反射镜代替折射镜却是一个巨大的成功。
詹姆斯·格雷戈里在1663年提出一种方案:利用一面主镜,一面副镜,它们均为凹面镜,副镜置于主镜的焦点之外,并在主镜的中央留有小孔,使光线经主镜和副镜两次反射后从小孔中射出,到达目镜。这种设计的目的是要同时消除球差和色差,这就需要一个抛物面的主镜和一个椭球面的副镜,这在理论上是正确的,但当时的制造水平却无法达到这种要求,所以格雷戈里无法得到对他有用的镜子。
1672年,法国人卡塞格林提出了反射式望远镜的第三种设计方案,结构与格雷戈里望远镜相似,不同的是副镜提前到主镜焦点之前,并为凸面镜,这就是现在最常用的卡赛格林式反射望远镜。这样使经副镜镜反射的光稍有些发散,降低了放大率,但是它消除了球差,这样制作望远镜还可以使焦距很短。
卡塞格林式望远镜的主镜和副镜可以有多种不同的形式,光学性能也有所差异。由于卡塞格林式望远镜焦距长而镜身短,放大倍率也大,所得图象清晰;既有卡塞格林焦点,可用来研究小视场内的天体,又可配置牛顿焦点,用以拍摄大面积的天体。因此,卡塞格林式望远镜得到了非常广泛的应用。
赫歇尔是制作反射式望远镜的大师,他早年为音乐师,因为爱好天文,从1773年开始磨制望远镜,一生中制作的望远镜达数百架。赫歇尔制作的望远镜是把物镜斜放在镜筒中,它使平行光经反射后汇聚于镜筒的一侧。
在反射式望远镜发明后的近200年中,反射材料一直是其发展的障碍:铸镜用的青铜易于腐蚀,不得不定期抛光,需要耗费大量财力和时间,而耐腐蚀性好的金属,比青铜密度高且十分昂贵。1856年德国化学家尤斯图斯·冯·利比希研究出一种方法,能在玻璃上涂一薄层银,经轻轻的抛光后,可以高效率地反射光。这样,就使得制造更好、更大的反射式望远镜成为可能。
1918年末,口径为254厘米的胡克望远镜投入使用,这是由海尔主持建造的。天文学家用这架望远镜第一次揭示了银河系的真实大小和我们在其中所处的位置,更为重要的是,哈勃的宇宙膨胀理论就是用胡克望远镜观测的结果。
二十世纪二、三十年代,胡克望远镜的成功激发了天文学家建造更大反射式望远镜的热情。1948年,美国建造了口径为508厘米望远镜,为了纪念卓越的望远镜制造大师海尔,将它命名为海尔望远镜。从设计到制造完成海尔望远镜经历了二十多年,尽管它比胡克望远镜看得更远,分辨能力更强,但它并没有使人类对宇宙的有更新的认识。正如阿西摩夫所说:"海尔望远镜(1948年)就象半个世纪以前的叶凯士望远镜(1897年)一样,似乎预兆着一种特定类型的望远镜已经快发展到它的尽头了"。在1976 年前苏联建造了一架600厘米的望远镜,但它发挥的作用还不如海尔望远镜,这也印证了阿西摩夫所说的话。
反射式望远镜有许多优点,比如:没有色差,能在广泛的可见光范围内记录天体发出的信息,且相对于折射望远镜比较容易制作。但由于它也存在固有的不足:如口径越大,视场越小,物镜需要定期镀膜等。
折反射式望远镜:
折反射式望远镜最早出现于1814年。1931年,德国光学家施密特用一块别具一格的接近于平行板的非球面薄透镜作为改正镜,与球面反射镜配合,制成了可以消除球差和轴外象差的施密特式折反射望远镜,这种望远镜光力强、视场大、象差小,适合于拍摄大面积的天区照片,尤其是对暗弱星云的拍照效果非常突出。施密特望远镜已经成了天文观测的重要工具。
1940年马克苏托夫用一个弯月形状透镜作为改正透镜,制造出另一种类型的折反射望远镜,它的两个表面是两个曲率不同的球面,相差不大,但曲率和厚度都很大。它的所有表面均为球面,比施密特式望远镜的改正板容易磨制,镜筒也比较短,但视场比施密特式望远镜小,对玻璃的要求也高一些。
由于折反射式望远镜能兼顾折射和反射两种望远镜的优点,非常适合业余的天文观测和天文摄影,并且得到了广大天文爱好者的喜爱。
望远镜的集光能力随着口径的增大而增强,望远镜的集光能力越强,就能够看到更暗更远的天体,这其实就是能够看到了更早期的宇宙。天体物理的发展需要更大口径的望远镜。
但是,随着望远镜口径的增大,一系列的技术问题接踵而来。海尔望远镜的镜头自重达14.5吨,可动部分的重量为530吨,而6米镜更是重达800吨。望远镜的自重引起的镜头变形相当可观,温度的不均匀使镜面产生畸变也影响了成象质量。从制造方面看,传统方法制造望远镜的费用几乎与口径的平方或立方成正比,所以制造更大口径的望远镜必须另辟新径。
自七十年代以来,在望远镜的制造方面发展了许多新技术,涉及光学、力学、计算机、自动控制和精密机械等领域。这些技术使望远镜的制造突破了镜面口径的局限,并且降低造价和简化望远镜结构。特别是主动光学技术的出现和应用,使望远镜的设计思想有了一个飞跃。
从八十年代开始,国际上掀起了制造新一代大型望远镜的热潮。其中,欧洲南方天文台的VLT,美、英、加合作的GEMINI,日本的SUBARU的主镜采用了薄镜面;美国的Keck I、Keck II和HET望远镜的主镜采用了拼接技术。
优秀的传统望远镜卡塞格林焦点在最好的工作状态下,可以将80%的几何光能集中在0〃.6范围内,而采用新技术制造的新一代大型望远镜可保持80%的光能集中在0〃.2~0〃.4,甚至更好。
下面对几个有代表性的大型望远镜分别作一些介绍:
凯克望远镜(Keck I,Keck II)
Keck I 和Keck II分别在1991年和1996年建成,这是当前世界上已投入工作的最大口径的光学望远镜,因其经费主要由企业家凯克(Keck W M)捐赠(Keck I 为9400万美元,Keck II为7460万美元)而命名。这两台完全相同的望远镜都放置在夏威夷的莫纳克亚,将它们放在一起是为了做干涉观测。
它们的口径都是10米,由36块六角镜面拼接组成,每块镜面口径均为1.8米,而厚度仅为10厘米,通过主动光学支撑系统,使镜面保持极高的精度。焦面设备有三个:近红外照相机、高分辨率CCD探测器和高色散光谱仪。
"象Keck这样的大望远镜,可以让我们沿着时间的长河,探寻宇宙的起源,Keck更是可以让我们看到宇宙最初诞生的时刻"。
欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)
欧洲南方天文台自1986年开始研制由4台8米口径望远镜组成一台等效口径为16米的光学望远镜。这4台8米望远镜排列在一条直线上,它们均为RC光学系统,焦比是F/2,采用地平装置,主镜采用主动光学系统支撑,指向精度为1〃,跟踪精度为0.05〃,镜筒重量为100吨,叉臂重量不到120吨。这4台望远镜可以组成一个干涉阵,做两两干涉观测,也可以单独使用每一台望远镜。
现在已完成了其中的两台,预计于2000年可全部完成。
双子望远镜(GEMINI)
双子望远镜是以美国为主的一项国际设备(其中,美国占50%,英国占25%,加拿大占15%,智利占5%,阿根廷占2.5%,巴西占2.5%),由美国大学天文联盟(AURA)负责实施。它由两个8米望远镜组成,一个放在北半球,一个放在南半球,以进行全天系统观测。其主镜采用主动光学控制,副镜作倾斜镜快速改正,还将通过自适应光学系统使红外区接近衍射极限。
该工程于1993年9月开始启动,第一台在1998年7月在夏威夷开光,第二台于2000年9月在智利赛拉帕琼台址开光,整个系统预计在2001年验收后正式投入使用。
昴星团(日本)8米望远镜(SUBARU)
这是一台8米口径的光学/红外望远镜。它有三个特点:一是镜面薄,通过主动光学和自适应光学获得较高的成象质量;二是可实现0.1〃的高精度跟踪;三是采用圆柱形观测室,自动控制通风和空气过滤器,使热湍流的排除达到最佳条件。此望远镜采用Serrurier桁架,可使主镜框与副镜框在移动中保持平行。
此望远镜将安装在夏威夷的莫纳克亚,从1991年开始,预计9年完成。
大天区多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)
这是我国正在兴建中的一架有效通光口径为4米、焦距为20米、视场达20平方度的中星仪式的反射施密特望远镜。它的技术特色是:
1. 把主动光学技术应用在反射施密特系统,在跟踪天体运动中作实时球差改正,实现大口径和大视场兼备的功能。
2. 球面主镜和反射镜均采用拼接技术。
3. 多目标光纤(可达4000根,一般望远镜只有600根)的光谱技术将是一个重要突破。
LAMOST把普测的星系极限星等推到20.5m,比SDSS计划高2等左右,实现107个星系的光谱普测,把观测目标的数量提高1个量级。
1932年央斯基(Jansky. K. G)用无线电天线探测到来自银河系中心(人马座方向)的射电辐射,这标志着人类打开了在传统光学波段之外进行观测的第一个窗口。
第二次世界大战结束后,射电天文学脱颖而出,射电望远镜为射电天文学的发展起了关键的作用,比如:六十年代天文学的四大发现,类星体,脉冲星,星际分子和宇宙微波背景辐射,都是用射电望远镜观测得到的。射电望远镜的每一次长足的进步都会毫无例外地为射电天文学的发展树立一个里程碑。
英国曼彻斯特大学于1946年建造了直径为66.5米的固定式抛物面射电望远镜,1955年又建成了当时世界上最大的可转动抛物面射电望远镜;
六十年代,美国在波多黎各阿雷西博镇建造了直径达305米的抛物面射电望远镜,它是顺着山坡固定在地表面上的,不能转动,这是世界上最大的单孔径射电望远镜。
1962年,Ryle发明了综合孔径射电望远镜,他也因此获得了1974年诺贝尔物理学奖。综合孔径射电望远镜实现了由多个较小天线结构获得相当于大口径单天线所能取得的效果。
1967年Broten等人第一次记录到了VLBI干涉条纹。
七十年代,联邦德国在波恩附近建造了100米直径的全向转动抛物面射电望远镜,这是世界上最大的可转动单天线射电望远镜。
八十年代以来,欧洲的VLBI网(EVN),美国的VLBA阵,日本的空间VLBI(VSOP)相继投入使用,这是新一代射电望远镜的代表,它们在灵敏度、分辨率和观测波段上都大大超过了以往的望远镜。
中国科学院上海天文台和乌鲁木齐天文站的两架25米射电望远镜作为正式成员参加了美国的地球自转连续观测计划(CORE)和欧洲的甚长基线干涉网(EVN),这两个计划分别用于地球自转和高精度天体测量研究(CORE)和天体物理研究(EVN)。这种由各国射电望远镜联合进行长基线干涉观测的方式,起到了任何一个国家单独使用大望远镜都不能达到的效果。
另外,美国国立四大天文台(NARO)研制的100米单天线望远镜(GBT),采用无遮挡(偏馈),主动光学等设计,该天线目前正在安装中,2000年有可能投入使用。
国际上将联合发展接收面积为1平方公里的低频射电望远镜阵(SKA),该计划将使低频射电观测的灵敏度约有两个量级的提高,有关各国正在进行各种预研究。
在增加射电观测波段覆盖方面,美国史密松天体物理天文台和中国台湾天文与天体物理研究院正在夏威夷建造国际上第一个亚毫米波干涉阵(SMA),它由8个6米的天线组成,工作频率从190GHz到85z,部分设备已经安装。美国的毫米波阵(MMA)和欧洲的大南天阵(LAS)将合并成为一个新的毫米波阵计划――ALMA。这个计划将有64个12米天线组成,最长基线达到10公里以上,工作频率从70到950GHz,放在智利的Atacama附近,如果合并顺利,将在2001年开始建造,日本方面也在考虑参加该计划的可能性。
在提高射电观测的角分辨率方面,新一代的大型设备大多数考虑干涉阵的方案;为了进一步提高空间VLBI观测的角分辨率和灵敏度,第二代空间VLBI计划――ARISE(25米口径)已经提出。
相信这些设备的建成并投入使用将会使射电天文成为天文学的重要研究手段,并会为天文学发展带来难以预料的机会。
我们知道,在地球表面有一层浓厚的大气,由于地球大气中各种粒子与天体辐射的相互作用(主要是吸收和反射),使得大部分波段范围内的天体辐射无法到达地面。人们把能到达地面的波段形象地称为"大气窗口",这种"窗口"有三个。
我国发射卫星状况发展回顾
自从1970年4月24日中国第一颗“东方红”人造地球卫星发射成功以来,经过30年的发展,中国的卫星研制水平和制造技术不断提高,成功开发研制出了多种卫星,形成了不同的应用卫星系列,使一颗颗中国卫星在太空放射出耀眼的光芒。
我国用长征系列运载火箭先后发射了50多颗卫星,其中,科学技术实验卫星9颗,返回式遥感卫星17颗,通信广播卫星9颗,气象卫星2颗,资源遥感卫星2颗,导航定位卫星2颗,测量大气密度的气球卫星2颗,国外卫星10颗。这些卫星的成功升空,不仅体现了我国科学技术的高速发展水平,使我国跨入了世界航天大国的行列,而且对促进国民经济发展和社会进步,以及提高国际地位等方面,都发挥出了极其重要的作用。
科学技术实验卫星
在我国发射的9颗科学技术实验卫星中,前8颗是从酒泉发射中心发射的,最后一颗是从西昌发射中心发射的。9颗卫星中,“东方红一号”和“实践一号”两颗卫星是用“长征一号”火箭运载升空的。“技术实验卫星一号”、“技术实验卫星二号”和“技术实验卫星三号”这3颗卫星是由“风暴一号”运载火箭送上太空的。接着,“风暴一号”还将另外三颗实验卫星,即“实践二号”、“实践二号甲”和“实践二号乙”采用一箭三星的办法,一举发射成功。第9颗卫星为“实践四号”,它是用“长征三号甲”运载火箭发射上太空的一颗地球同步转移轨道卫星。这9颗卫星不但在太空运行正常,而且为我国卫星新技术的发展以及空间物理探测作出了积极贡献。
如我国的第一颗人造地球卫星,从1965年下半年起,经过4年多的研制,于1970年初完成了卫星的总装测试和各种空间环境试验。为了让全世界人们能用肉眼直接看到卫星在太空的邀游英姿和听到它发出的宏亮声音,采用的技术方案是:卫星与运载火箭分离入轨后,末级火箭将跟着卫星在空间上运行,还特意在本级火箭上加上“观测裙”,以提高火箭的亮度;同时,在卫星的壳体内装有《东方红》乐曲发生器和转播系统。为了发射这颗卫星,还专门研制了“长征一号”三级运载火箭,卫星发射场也是在原导弹发射试验场基础上改建和扩建的,还在全国各地新建了不少地面观测台站。所有这一切,虽然事先都作过论证和进行过必要的试验,但最后是否成功,还有待4月24日的飞行试验。第一颗人造卫星的发射成功全面考核和验证了卫星、火箭、发射场和测控网各大系统的有效性和协调性。卫星入轨后,卫星上各个系统都工作正常,实现了“看得见,听得到,抓得着”的要求,从一定意义上说,这也是我国科学技术实验卫星首次取得的重大成就。
1994年2月9日,我国的第9颗科学技术实验卫星——“实践四号”搭载“长征三号甲”运载火箭发射成功,这是我国在科学技术实验卫星的研制方面取得的又一重大成果。“实践四号”空间探测卫星的主要探测目的是测量近地空间的带电粒子环境,研究它们对航天器的影响。根据太空带电粒子的分布场情况,卫星选择了一条近地点高200公里,远地点高36000公里、倾角28度的较理想的运行轨道。在近地点,卫星处于辐射带边线以下,随着卫星向高轨道方向运行,卫星将进入辐射带并穿越辐射最强的区域,最后到达辐射带外边缘以外地区。这样,卫星大约每天有两次机会能测到辐射带沿高度分布的一个完整剖面。为了达到预定的探测目的,卫星上共配备了高能电子探测器、高能质子和重离子探测器、等离子体探测器、电位监视器和单粒子事件探测器等5项计6台探测仪器。由于配备的仪器考虑比较周到,可使探测的带电粒子成份比较完整,除电子、质子外,还有重离子;探测的能量也比较宽,几乎覆盖了对航天器有影响的所有能量范围;在探测空间环境带电粒子参数的同时,还能监视环境对卫星的效应。
“实践四号”的发射成功,不仅为太空带电粒子和航天器相互作用过程的研究提供了完整的、可相互印证的第一手数据。而且使我们对充满于太空中的带电粒子所组成的“辐射带”、“电离层”、“等离子层”和“太阳风”等以及它们对航天器的影响有了新的认识,从而为最终达到减轻和消除它们对航天器的损伤迈出了可喜的一步。
返回式遥感卫星
我国已发射的17颗返回式遥感卫星都是从酒泉基地发射升空的近地轨道卫星。70年代的3颗卫星是用“长征二号”火箭运载升空的;80年代的8颗和90年代的第12,14颗是用“长征二号丙”火箭送上太空的;90年代的第13,16,17等3颗卫星则是用“长征二号丁”运载火箭依次发射成功的。这16颗卫星均成功地返回降落在四川预定的落区。其中,1992年、1994年和1996年11月4日返回大地的这3颗卫星属于我国第二代返回式卫星,卫星上所载的新型遥感器具有国际先进水平,分辨率达到几米,遥感图像清晰,标记齐全,信息量为第一代返回式卫星的13倍。唯一比较遗憾的是,1993年10月8日用“长征二号丙”火箭发射的第15颗卫星未按预定计划返回祖国怀抱,它在茫茫太空不知所措地游荡了三年半后,于1996年3月12日坠落于大西洋南部海域。
由于我国发展应用卫星,首要目的是为了打破世界航天大国对空间技术的垄断,为战略方针服务,研制返回式卫星,掌握回收技术,成为我国优先要予以攻克的一项重要课题。因此,早在60年代,党中央就原则批准把返回式侦察卫星作为发展重点。在研制第一颗卫星的同时,就把侦察卫星所需的光学照相机、红外照相机、特种胶卷、姿态控制等关键技术,列入了预先研究计划。70年代初,我国第一颗返回式照相侦察卫星正式列入国家计划后,中央领导同志在“文化大革命”的混乱年代,对这颗卫星的研制给予了特别关注。1975年11月15日,这颗返回式卫星及“长征二号”运载火箭,在酒泉卫星发射中心完成技术阵地测试工作,随即转运发射阵地。11月26日按时发射,卫星准确进入预定轨道,轨道近地点高度173公里,远地点高度483公里,轨道倾角63度,不仅入轨精度符合设计要求,而且卫星在太空运行47圈后,又按遥控站发出的返回调姿遥控指令,安全返回。使我国初次尝试了卫星发射升空后又顺利返回地面的喜悦。1976年12月,在粉碎“四人帮”的大喜日子里,我国又一颗经过改进设计的返回式卫星圆满完成发射、侦察和回收任务。1978年1月,我国再一次进行了一次返回式卫星的发射,3天之后,返回。
1982年9月9日,我国新研制的实用型返回式卫星获得成功。从此,返回式卫星进入了更加实用化的阶段。在整个80年代,一共发射了8颗卫星,每次都获得成功,这使我国成为继美国、前苏联之后,世界上仅有的三个真正掌握返回式卫星研制和发射技术的国家之一。不仅创造了100%发射成功的历史记录;而且返回式卫星的质量、水平也逐年增高。随着航天市场商业化的进程加快,从1987年的8月起,我国返回式卫星作为微动试验平台开始步入国际市场,先后承担了法国、德国和瑞典等国家的搭载试验,在国际上产生了越来越重要的影响。
1994年7月3日我国发射的第16颗返回式卫星成效巨大,我国专家在卫星上试验了一种“全姿态捕获新技术”,获得了使卫星在任何姿态下都能恢复正常运行的圆满效果。更令人难忘的是,1996年10月20日下午3时20分,我国“长征二号丁”运载火箭,从沉寂了两年的酒泉卫星发射中心又托起第17颗返回式卫星成功地送上太空。卫星按预定轨道在绕地球飞行239圈,旅行15天后。在西安卫星测控中心的精确控制下,准确地于四川省的蜀中地区“下凡”。这颗卫星不仅创造了在太空邀游15天的新记录,而且共进行了17类搭载试验,这也是过去从未有过的。在17类搭载物中,有中国科学院搭载的一个重10千克的多功能生物培养箱,箱中分装着许多实验器,其中还特意放置了一只用于进行心肌观察和失重状态下病理反应实验的不足一个鸡蛋大的小乌龟。生物箱中另一项实验是细胞学中的神经细胞元生长发育实验,神经元取自一只刚到这个世界的幼鼠的脑细胞。生物箱中还搭载着两种植物:一种是具有抗癌作用的石雕柏(俗称芦笋);另一种是已长到1~2厘米高的萝卜苗。这两种植物实验的目的主要是研究其空间的变异机理及微重力下的其它反应。此外,还利用生物箱进行了水生生物及微生物的实验。
在17类搭载实验中,空间育种虽是一项例行实验,但很引人注目。因为1978年以来,我国在返回式卫星中相继多次搭载过的水稻、小麦,蔬菜、花卉,中药类计400多个品种的种子,经全国20多个省、市、自治区的70多个单位参与的地面试骏,证明利用太空持殊环境对种子进行处理,再返回地面选育、试种,均取得良好效果,开拓了一条科学育种的新途径。
第17颗返回式卫星还肩负有诸如国土普查、资源探测、地质地震调查、农村水利建设、城市规划和科学试验等多项任务。不仅试验了新型电子技术,还完成了6项具有可控温场的材料试验,其中,有一项是金属材料在空间加温到摄氏970度后熔化、观察其在微重力下的重新凝固现象,获得了很满意的结果。在搭载中,还进行了多项材料实验和锂电池的空间试验等。作为卫星研制单位的中国空间技术研究院也不错过这次机会,利用卫星搭载实验,对高动态GPS自主导航定位系统进行了研究,以及在太空对光盘进行了首次应用试验,硕果累累。
但最激动人心的是在这颗卫星的回收舱里还放有两件最珍贵的物品,一件是中华人民共和国国旗,另一件是香港特别行政区区旗。中国航天工业总公司在举世瞩目的“九七”香港回归前夕,利用第17颗卫星,实现“五星·紫荆翔太空”,表达了“航天人”对迎接香港回归祖国和祖国统一大业的拳拳之心。
通信广播卫星
我国已升空的9颗通信广播卫星中,前7颗都是用“长征三号”火箭从西昌卫星发射中心发射的。除第一颗“试验卫星一号”和第7颗“实用通信卫星五号”未能进入地球同步转移轨道之外,另一颗试验通信卫星以及“实用通信卫星一号”、“实用通信卫星二号”、“实用通信卫星三号”、“实用通信卫星四号”等5颗卫星都按预定计划依次进入赤道上空的3.6万公里高的地球静止轨道,并分别定点于东经125度、103度、87.5度、110·5度和98度的位置上。第8颗和第9颗都称之为“东方红三号”的通信卫星,是由“长征三号甲’火箭从西昌发射中心运载升空的。可惜的是,1994年11月30日发射的第7颗,也就是“东方红三号”通信卫星的首次发射,由于卫星上的姿控发动机有泄漏现象,燃料提早耗尽,致使卫星未能在预定位置定点。
由于以卫星为中继站的现代卫星通信技术通常工作在微波频段,通信容量大,通信方式既不易受电离层、对流层和气象条件的影响,也不受山川、河流、海洋、沙漠等地理条件的限制,卫星通信还具有传输距离远、传输质量高、远距离通信价格便宜和可实现多址连接等优点,所以自我国第一颗人造卫星“东方红一号”发射成功后,我国通信部门就迫切希望自己的试验通信卫星能早日问世,以改变我国通信技术落后的状态,为此,我国早在1970年6月,即开展了对通信卫星及其运载火箭的独立自主研究。
1975年6月后,国家成立卫星通信工程领导小组,并在领导小组之下成立了技术协调组,负责整个工程大总体的技术协调。经过1976年的大总体方案设计和总体协调,确立了静止轨道试验通信卫星的具体方案。1977年初,卫星各分系统的方案性样机研制出来后,即向国际电讯联盟提供了有关资料。同年3月8日,国际电联向全世界正式宣布中国卫星通信工程计划,并相继有日本、印度尼西亚等国家与我国进行了协调。为了加快工程进展步伐,1977年9月,该工程被列为航天战线三大重点任务之一。卫星的研制开始出现扬鞭催马的大好势头。经过广大科技人员的多年辛勤劳动和忘我战斗,至1983年,试验通信卫星的研制工作已临近尾声。
1984年3月28月,我国自行研制的第一颗试验通信卫星运往发射阵地。4月8日傍晚,夜色开始笼罩大地,只见银白色的运载火箭喷射着桔红色的火龙渐渐从发射架上升,向天际飞去。19时40分,运载火箭三级准确入轨,卫星与运载火箭分离后,卫星按预定程序起旋至37转/分。卫星在大椭圆转移轨道上飞行良好。4月10日8时47分,地面发出遥控指令命令卫星的远地点发动机点火,卫星进入准静止轨道。4月16日18时27分57秒,卫星成功地定点于东经125度赤道上空。从此,在茫茫宇宙上空.增添了一颗由中国人研制的一颗新星,即“东方红二号”通信卫星、卫星直径2.1米,总高3·1米,重461公斤;卫星上装有2台转发器,使用C波段开展电话、电视及广播业务。从此,使我国通信广播卫星的研制及应用进入了一个新的发展阶段。我国于1984年、1986年、1988年、1990年又成功地发射了5颗静止轨道通信广播卫星。几年的运行证明,卫星性能符合设计要求,并于1986年开始,利用自己研制的通信卫星,首批开通了北京、拉萨、乌鲁木齐、呼和浩特、广州等城市的卫星通信。随后,又为中央电视台和中央人民广播电台的多套节目、电视教育和云南、贵州、新疆等省的一些地方电视台节目提供服务,大大提高!
了全国的电视覆盖率。此外,还开通了利用通信卫星作为中继站的对外广播,并为邮电、水利、金融等部门提供了数字、图片、文字传真和数据报表传送等通信手段,使其真正成为提高国民经济建设效益的“倍增器”。
值得一提的是,从理论上讲,虽然在地球同步轨道上的频段卫星轨道位置有120个之多,但就某一个国家而言,真正可利用的位置却十分有限。我国准备占用和已经占用的位置也仅有东经100度附近的可数的几个。其中,东经110.5度这一轨道位置,我国与日本已发生过争议,尽管这个位置早已为我国的“东方红二号甲”卫星使用过。另外,专家们认为,曾为我国第一颗试验通信卫星占用的125度这一位置对我国特别重要,因为定点于这个位置的卫星,其波束覆盖我国全部领土,特别是对我国东南沿海发达地区,更能接收到十分良好的信号。但按照国际电联的有关规定,我国对东经125度位置的使用权将因我国第一颗试验卫星即将“寿终正寝”于1997年11月份到期,在此之前,如果我国不发射新的通信卫星去占用,将产生两种很不利的结局:要么花巨额外汇去购买或租用一颗非国产卫星去占据这一位置;要么拱手交出,坐视别国去抢占这一位置。在这种无形的电波之战日趋白热化的关键时刻,我国经过10年呕心沥血研制的“东方红三号”国内通信、广播、电视传输卫星于1997年5月12日用“长征三号甲”运载红箭从西昌卫星发射中心发射升空,准确地定点于东经125度赤道上空,为我国通信事业的发展立下汗马功劳。
“东方红三号”卫星装有24个C频段转发器。其中6个中功率转发器用于电视传输、18个低功率转发器用于电话、电报、传真、数传等通信业务。它可连续向全国同时传输6路彩色电视节目和8100路电话,寿命8年,可满足2000年前后全国各地收转电视和广播以及通信的要求。该卫星为箱形星体结构,由结构、电源、热控、测控、姿态和轨道控制、推进及通信等7个分系统组成。太阳电池阵为定向帆板结构,翼的最大跨度达18.1米,最大高度为5.71米,全星采用比较先进的模块化的总体构形方案。所以“东方红三号”的研制成功,标志着我国通信卫星技术已得到飞速发展,为我国挤进竞争激烈的通信卫星市场创造了良好的条件。
气象卫星
了解、掌握气象,是人类赖以生存的重要条件之一。它对人类社会的生产、交通和日常生活的关系都十分密切,并日趋重要。我国地域广阔,各地气象变化万千,由于交通不便,过去主要靠建在各地的为数有限的地面气象观测站,测出当地的风速、气温、气压、降雨量、日照和温度等气象六要素,然后将这些数据用有线和无线通信手段集中到气象中心(局)进行综合分析,做出预报。但由于受到海洋、沙漠、高原、高山、海岛的影响,在相当大的国土上无法观测天气情况,每次集中到气象中心的数据有限,集中和分析、处理数据的手段又比较落后,很难及时准确地向全国各地预报台风、暴雨、寒流和高温的来临,往往由于防患措施跟不上而造成不应有的生命财产损失。
自1960年4月1日美国发射世界上第一颗气象卫星后,卫星居高临下,能鸟瞰世界各地,每隔半小时就可以获得一次将近一亿平方公里面积的云图资料,不仅可以昼夜不停地测出和提供大面积的温度、湿度、压力、风力等定量的遥感气象资料,而且这种观测不受自然条件、地理环境和国界、时空的限制。气象卫星这种用常规气象观测方法不能比拟的优越性显露出来后,我国气象工作者对研制我国自己的气象卫星的呼声日益高涨,并得到党中央的大力支持,正式列入了国家计划。
我国研制的第一颗气象卫星为极地轨道气象卫星,命名为“风云一号”。主要任务是获取全球气象资料,并向全世界气象卫星地面台站发送气象信息。同时也获取海洋资料,为海洋部门服务。“风云一号”卫星本体是1.4米XI.4米XI.2米的六面体。星体外侧对称安装6块太阳能电池帆板,帆板展开后卫星总长达8.6米。卫星运行在高度为901公里、倾角99度、周期102分钟的太阳同步轨道上,每天绕地球运行14圈。卫星结构上的显著特点之一是采用了长寿命的三轴姿态控制系统,使卫星上的两台可见光和红外扫描辐射仪(扫描宽度可达3000公里)能始终对准地球,对地指向精度小于1.0度,星下点分辨率达1.l公里。1988年9月7日,我国用“长征四号”运载火箭,从山西太原卫星发射中心,成功地将“风云一号”送入预定轨道。从发回的气象信息看,专家们认为图像清晰,纹理清楚,层次丰富,及时准确。
继第一颗试验性气象卫星发射成功之后,1990年9月3日,我国从太原卫星发射中心,用“长征四号”火箭又成功地发射了一颗气象卫星。因这颗卫星的结构、轨道和功能,与第一颗卫星基本相近,故称之为“风云一号乙”气象卫星。当卫星飞临我国上空时,乌鲁木齐气象卫星地面站一马当先,向北京传送了第一幅反映前苏联亚洲地区的卫星云图资料,人们兴奋地从电视天气预报节目中看到不仅有可见光云图,又新添了红外云图,云层、湖泊、河流和山峦清晰可辨,完全可与先进国家的卫星云图相媲美。
继“风云一号”之后,我国于1987年即着手第一颗地球静止轨道气象卫星“风云二号”的研制工作。作为一颗新型气象卫星,其结构、性能与“风云一号”都有较大差别。它的外形为直径2.1米、高1.6米的圆柱体,表面粘贴有近2000个太阳能电池片,使用寿命约为3年。由于该卫星装有多通道扫描辐射计、S波段数传和云图等两个波段的转发器,UHF波段数据收集和天气图广播转发器指标达到国内通道100个,国际通道33个;等效全辐射功率又分为原始主图、展宽云图和天气图等三种情况,功能比较齐全,需要解决一系列工程难题。
1994年初,卫星在测试中发生故障后,作为该项任务的承制单位对卫星诸多方面进行了质量攻关,并通过和各有关单位的密切配合,大力协同,严把质量关,终于使这颗凝聚着我国航天战线全体人员10年心血的新星有了可靠的质量保证。
1997年6月10日,我国利用“长征三号”运载火箭从西昌发射中心顺利地将“风云二号”送上太空地球同步转移轨道,卫星于6月17日最终定位于东经105度离地球赤道3.6万公里的高空。由于“风云二号”比“风云一号”视野更为广阔,功能更强,用途更广,它投入业务运行后,将为广大用户提供展宽数字图像、天气图传真以及各种经过处理的气象产品,并将在自然灾害监测和气候变化研究中发挥重要作用。我国继1988年和1990年相继发射两颗太阳同步轨道气象卫星后,1997年又成功地将一颗地球静止轨道气象卫星送上预定轨道,并且已发回清晰云图,可以连续监测天气变化情况,这标志着我国气象卫星研制和发射已步入国际先进水平,从此,我国的气象卫星事业和对卫星资源的应用能力开始进入一个新的发展阶段。
承揽国际商业卫星
在改革开放大潮的冲击下,负责我国航天技术发展工作的决策者,于1984年开始考虑中国航天如何走出国门,进入国际市场的问题。
1985年5月,我国以参加日内瓦国际空间商业会议为契机,组成了一个4人代表团出席会议。当代表团团长在会上向世界航天界的各国代表作了《中国为世界提供发射服务可能性》的报告时,人们的脸上顿时充满惊讶的表情,紧接着就是会场秩序的一阵骚动和互相交头接耳的议论。第二天,一份法文报纸登出一条问号加惊叹号的消息,标题竟是:“羽毛未丰的中国航天技术要参加国际竞争!?”
这就是中国航天准备走向世界放出的第一个试探性气球。为了使国际上更多的厂商能了解中国的航天技术水平,同年6月,中国又参加了在巴黎举行的国际航天技术展览会。由于经过精心准备,中国航天技术展这次却大显风采,起到了意想不到的轰动效应。紧接着,1985年10月26日,我国以航天部的名义正式向全世界宣布:“中国运载火箭投放国际市场。承揽国外卫星发射业务。”从此,中国航天敞开了数十年紧闭的大门,决定在世界航天市场中占有一席之地。
也许是天公有意作美,当我国向世界宣布要进入国际市场的消息后仅三个月,美国“挑战者号”航天飞机发生爆炸,机毁人亡;不久,美国为了填补因航天飞机停止营业而留下的运载工具空白,赶紧研制的“大力神”和“德尔它”运载火箭也相继失事。而欧空局的“阿丽亚娜”运载火箭也发射失败。这时,急不可耐的西方各大卫星公司,开始把眼光投向中国,从而为我国进入世界卫星发射市场创造了一个前所未有的难得机会。
1986年1月,中国同瑞典国家空间公司正式签订协议,用中国的“长征二号丙”火箭为该公司搭载发射一颗邮政卫星。这是我国与国外最早接触、签署的一份正式发射卫星的协议。
1987年的8、9月间,我国成功地发射并回收了两颗科学探测和技术试验卫星。在8月份发射的那颗卫星上,搭载了法国马特拉公司的两个微重力实验装置;这是我国首次实现用航天技术向国外用户提供服务,成为中国正式进入国际航天市场的一个标志。
1988年9月,西昌卫星发射中心正式对外开放。从此,这个深山峡谷的神秘面纱被揭开,旅游者和参观者络绎不绝,接洽卫星发射任务的客户也接踵而至。1990年4月7日,由中国长城工业总公司承包,我国用“长征二号”运载火箭从西昌卫星发射中心发射了“亚洲一号”卫星,定点于东经105·5度的赤道上空,这颗由美国制造的卫星是当时世界上同类型卫星中使用最广,技术最成熟的一颗中小型卫星,工作寿命9·5年。“亚洲1号”卫星的发射成功,为我国发射国际商业卫星提供了经验,同时也增添了我们走向国际市场的信心。
为了履行1988年11月1日,中国和美国休斯顿公司使用中国“长征二号E”发射供澳大利亚使用的两颗“HS-601”卫星(简称澳星)的正式合同,1992年8月14日,我国在西昌卫星发射中心成功地用自己研制的大推力火箭,顺利地将这颗重型的“澳赛特BI”通信卫星发射升空。当闪闪发亮并装饰着美、澳、中三国国旗的乳白色的太空巨龙“长二捆”于14时凌晨7时多一点从发射台上徐徐升起,直冲九重云霄时,为此而奋斗不懈的我国航天战士,如释重负,兴高采烈,相互祝贺。1994年8月28日,在全世界的注目下,我国又用“长征二号E”将美国休斯公司为澳大利亚研制的“澳赛特B3”通信卫星一举送入太空。“澳星”的多次发射圆满成功,标志着我国已拥有发射重型卫星的实力,无疑对我国承揽国际商业卫星是一个巨大的推动力。
从1990年4月至1997年6月的10年间,我国分别承揽了10颗国际商业卫星的发射任务。它们分别是瑞典的“弗利亚科”科学试验卫星,亚洲卫星通信有限公司的“亚洲1号”、“亚洲2号”通信卫星,亚太通信卫星有限公司的“亚太1号”、“亚太1号A”通信卫星,巴基斯坦的“巴达尔1”科学实验卫星,澳大利亚的“澳赛特BI”、“澳赛特BZ”、“澳赛特B3”通信卫星以及美国的“艾科斯达1号”通信卫星。为了使我国航天技术在世界市场上站稳脚跟,以优质,高效、安全的服务参与世界竞争。近几年来,我国对各个卫星发射场的设备、设施进行了现代化的更新改造,使发射的实时指挥更趋现代化,数据的采集处理能力明显增强,指挥显示更精确直观,其综合发射能力已成为国际第一流水平。这充分说明,我国的航天事业正一步一步地走向世界,在激烈竞争的世界卫星发射市场中主宰沉浮的命运,已牢牢掌握在我们自己手中。
还有北斗系统4个卫星!
其实如果问我吐槽我能写更多,职场规则也有,只不过在披着偶像剧的职场剧里真正的职场规则还是少。
男主罗晋饰演的淳于乔一出场三个人像走秀一样的卡CD的样子我是真的被尬到了,只不过剧情想突出的是男主即使生病也得拖着病体工作的一种现状,这种情况在许多公司都是很常见的,特别是一些事业上升期的员工,经常性全年无休,即使生病了也不便请假,这一点倒是职场里比较残酷的一面,不止是节目制作类行业才有,任何行业都有。
第二个就是淳于乔制作的节目被模仿,单看现在的综艺节目,一档综艺火了同类节目就会层出不穷,创意剽窃、抄袭在很多行业里也都是真实存在的,抢艺人在各个相对的综艺里也是常见的,这些都是职场里暗藏的手段。
这部剧我更多的还是想吐槽,并没有觉得有多么的写实,整天穿着高跟鞋的艺人统筹干着导播的工作,利益为上亦敌亦友的传媒圈里当面开撕怕是不要再合作了,看了七八集依旧不知道一个节目制作的完整流程是什么,制作人的专业性最重要的是什么,男主淳于乔最大的能力就是胃痛,解决各种嘉宾带来的晕倒问题,吵架问题,内斗问题,所为超一流的制作人半点看不到行业真正的专业性。女主布小谷拿着《文娱论》的方案来回跑,台词句句提及对方是高手,高手之间的较量就被一笔带过了,所谓专业度和高手只存在台词里。
《幕后之王》整部剧都在用台词告诉你,淳于乔很牛,布小谷很专业,剧情专注炫酷夸张,角色头顶“大佬”二字,但七八集下来也没讲清这个行业的具体工作、流程、个人岗位职责,虚的很,一切情节都是为了男女主感情发展做铺垫,女主善良出头质问男主,女主遇事男主相救,这个套路都多少年了。
明明是一部偶像剧,你说偶像剧该看的观众还是会看,偏偏要明目标榜这部剧“内容为王,深耕制作人行业”,却连一个行业一个职位都没讲清楚。
《幕后之王》的职场规则,制作人行业,各个岗位职责全都半吊子,到处涉及一点却没有一个真正讲好的点,所以它所隐藏的职场规则真不多,也没啥看的,要看职场规则还不如《欢乐颂》小蚯蚓被辞退关关背锅来的实在。
1、前苏联:1957年10月4日,世界上第一个人造地球卫星由前苏联发射成功。这个卫星在离地面900公里的高空运行;它每转一整周的时间是1小时35分钟,它的运行轨道和赤道平面之间所形成的倾斜角是65度。它是一个球形体,直径58公分,重83.6公斤。内装两部不断放射无线电信号的无线电发报机。其频率分别为20.005和40.002兆赫(波长分别为15和7.5公尺左右)。信号采用电报讯号的形式,每个信号持续时间约0.3秒。间歇时间与此相同。前苏联第一颗人造地球卫星的发射成功,揭开了人类向太空进军的序幕,大大激发了世界各国研制和发射卫星的热情。
2、美国:美国于1958年1月31日成功地发射了第一颗“探险者”-1号人造卫星。该星重8.22公斤,锥顶圆柱形,高203.2厘米,直径15.2厘米,沿近地点360.4公里、远地点2531公里的椭圆轨道绕地球运行,轨道倾角33.34”,运行周期114.8分钟。发射“探险者’-1号的运载火箭是“丘辟特’℃四级运载火箭。
3、法国:法国于1965年11月26日成功地发射了第一颗“试验卫星”-1(A-l)号人造卫星。该星重约42公斤,运行周期108.61分钟,近地点526.24公里、远地点1808.85公里的椭圆轨道运行,轨道倾角34。24”。发射A1卫星的运载火箭为“钻石,tA号三级火箭,其全长18.7米,直径1.4米,起飞重量约18吨。
4、日本:日本于1970年2月11日成功地发射了第一颗人造卫星“大隅”号。该星重约9.4公斤,轨道倾角31.07”,近地点339公里,远地点5138公里,运行周期144.2分钟。发射“大隅”号卫星的运载火箭为“兰达”-45四级固体火箭,火箭全长16.5米,直径0.74米,起飞重量9.4吨。第一级由主发动机和两个助推器组成,推力分别为37吨和26吨;第二级推力为11.8吨;第三、四级推力分别为6.5吨和1吨。
5、中国:1970年4月24日,我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红”1号由“长征一号”运载火箭一次发射成功。该卫星直径约1米,重173公斤,运行轨道距地球最近点439公里,最远点2384公里,轨道平面和地球赤道平面的夹角68.5度,绕地球一周(运行周期)114分钟。卫星用20009兆周的频率,播送《东方红》乐曲。发射“东方红”1号卫星的远载火箭为“长征”1号三级运载火箭,火箭全长29,45米,直径2.25米,起飞重量81.6吨,发射推力112吨。“东方红”1号的发射,实现了毛泽东提出的“我们也要搞人造卫星”的号召。它是中国的科学之星,是中国工人阶级、解放军、知识分子共同为祖国做出的杰出贡献。
6、英国:英国于1971年10月28日成功地发射了第一颗人造卫星“普罗斯帕罗”号,该星重约66公斤,轨道倾角82.1 ”,近地点537公里,远地点1482公里,运行周期105.6分钟.发射地点位于澳大利亚的武默拉(Woomera)火箭发射场,运载火箭为英国的黑箭运载火箭.主要任务是试验各种技术新发明,例如试验一种新的遥测系统和太阳能电池组。它还携带微流星探测器,用以测量地球上层大气中这种宇宙尘高速粒子的密度。。
7.其他:除上述国家外,加拿大、意大利、澳大利亚、德国、荷兰、西班牙、印度和印度尼西亚等也在准备自行发射或已经委托别国发射了人造卫星。
中国目前的主流卫星
1、东方红四号大平台/鑫诺二号卫星
鑫诺二号卫星的主要服务对象是我国大陆、港澳台地区的通信广播用户。该卫星使用我国正在研制的新一代大型静止轨道卫星公用平台,即东方红四号卫星平台,装载22路Ku频段大功率转发器,卫星寿命末期输出功率10500W,发射重量5100kg(东方红三号卫星为中等容量通信卫星,可装载有效载荷200公斤,整星功率1800瓦,可装载24路中校功率转发器),设计寿命15年,使用长征三号乙(CZ-3B)运载火箭由西昌卫星发射中心发射,整星指标和能力达到国际先进水平。
该平台由电源、测控、数据管理、姿态和轨道控制、推进、结构与机构、热控等分系统组成,全三轴稳定控制方式。该平台输出总功率为8000-10000瓦,并具有扩展至10000瓦以上的能力,能为有效载荷提供功率约6000-8000瓦。该平台可承载有效载荷重量600-800公斤,整星最大发射重量可达5200公斤,可采用长征三号乙、阿里安和质子号等运载火箭发射。该平台设计寿命15年。
2、北斗导航试验卫星(Beidou)
“北斗导航试验卫星”由CAST研制,并将自行建立第一代卫星导航定位系统——“北斗导航系统”。
“北斗导航系统”是全天候、全天时提供卫星导航信息的区域导航系统。这个系统建成后,主要为公路交通、铁路运输、海上作业等领域提供导航服务,对我国国民经济建设将起到积极推动作用。“北斗导航试验卫星"”的首次发射成功,为“北斗导航系统”的建设奠定了基础。
发射“北斗导航试验卫星”采用的是“长征三号甲” 运载火箭。这次发射是我国长征系列运载火箭第63次飞行。
3、中星22号
“中星22号”为实用型地球同步通信卫星,是“东方红三号”的后续星。卫星质量为2.3吨,设计使用寿命8年 ,主要用于地面通信业务,由中国通信广播卫星公司经营。
据了解,卫星进入转移轨道后,将在西安卫星测控中心和航天远洋测量船等测控网的跟踪控制下,定点于东经98度赤道上空。
4、风云二号(FY-2)
风云二号卫星是一个直径2.1m,高1.6m的圆柱体,包括天线在内卫星总高度为3.1m,重约600kg,卫星姿态为自旋稳定,自旋转速为100±1转/分钟,卫星设计寿命为3年。
卫星装有多通道扫描辐射计和云图转发等有效载荷,可获取有关可见光云图、昼夜红外和水汽云图;播发展宽数字图像、低分辨率云图和S波段天气图:获取气象、海洋、水文数据收集平台的观测数据;收集空间环境监测数据。卫星工作于东经105°E赤道上空,位置保持精度为东西±0.5°、南北±1°。
风云二号卫星由CAST和上海航天局共同研制生产的,CAST承担卫星控制、推进、转发、天线、测控及部分结构等分系统1997年6月10日20时,风云二号卫星用长征三号运载火箭发射升空,在卫星地面测控站、远望二号测量船的测控管理下,卫星完成了星箭分离、卫星起旋、远地点调姿、远地点发动机点火、二次解锁分离、准静止轨道漂移等工作,卫星于6月17日定点成功。
风云二号卫星继承东方红二号甲卫星自旋稳定模式基础上,采用了多通道扫描辐射计、三通道微波传输、章动控制等一些新技术。卫星主要性能指标达到了国际90年代初期同类静止气象卫星的水平。
风云二号气象卫星是空间技术、遥感技术、通信技术和计算机技术等高技术相结合的产物,它定向覆盖、连续遥感地球表面与大气分布,具有实时性强、时间分辨率高、客观性和生动性等优点。
5、风云一号 (FY-1)
风云一号 (FY-1)是中国的极轨气象卫星系列,共发射了3颗,即FY-1A,1B,1C。
FY-1A,1B分别于1988年9月和1990年9月发射,是试验型气象卫星。这两颗卫星上装载的遥感器 成像性能良好,获取的试验数据和运行经验为后续卫星的研制和管理提供了有意义的数据。
FY-1C于1999年5月10日发射,运行于901千米的太阳同步极轨道,卫星设计寿命3年。卫星的主要遥感器是甚高分辨率可见光-红外扫描仪,通道数由FY-1A/B的5个增加到10个,分辨率为1100米。
卫星获取的遥感数据主要用于天气预报和植被、冰雪覆盖、洪水、森林火灾等环境监测.
6、东方红一号卫星(DFH-1)
1970年4月24日21时35分,东方红一号卫星(DFH-1)在甘肃酒泉东风靶场一举成功,由此开创了中国航天史的新纪元,使中国成为继苏、美、法、日之后世界上第五个独立研制并发射人造地球卫星的国家。
卫星采用自旋稳定方式。电子乐音发生器是全星的核心部分,它通过20MHz短波发射系统反复向地面播送“东方红”乐曲的前八小节。
7、东方红二号(DFH-2)
东方红二号(DFH-2)于1984年4月8日首次发射成功。共研制和发射3颗东方红二号卫星,从1970年开始研制到每三颗星发射,经历了近16年。“东方红二号”的发射成功,开始了用我国自己的通信卫星进行卫星通信的历史。
8、东方红二号甲(DFH-2A)
东方红二号甲是东方红二号卫星的改型星,其预研工作开始开1980年。
第一颗东方红二号甲卫星于1988年3月7日发射成功,不久相继成功发射了第二颗和第三颗星,它们分别定点于东径87.5°、110.5°、98°;第四颗星由于运载火箭第三级故障而未能进入预定轨道。
几年来,3颗卫星工作情况良好,达到了设计使用指标,在我国电视传输、卫星通信及对外广播中发挥了巨大作用。
9、东方红三号卫星(DFH-3)
东方红三号卫星是中国新一代通信卫星,主要用于电视传输、电话、电报、传真、广播和数据传输等业务。
星上有24路C频段转发器,其中6路为中功率转发器;其它18路为低功率转发器。服务区域包括:中国大陆、海南、台湾及近海岛屿。中功率通道的EIRP≥37dbW,低功率通道的EIRP≥33.5dbW。在地影期间,全部转发器工作。卫星寿命末期输出功率≥1700W:卫星允许的有效载荷质量达170kg。
卫星工作于地球静止轨道,位置保持精度,东西和南北均为±0.1°;天线指向误差为:俯仰和滚动均为±0.15°,偏航为±O.5°。卫星工作寿命8年,寿命末期单星可靠度为0.66。
卫星可与多种运载火箭相接口(ZC-3A、ARIANE-4等),卫星平台采用地球静止轨道卫星的公用平台(基本型),可作为中型的多种应用目的。
东方红三号卫星具有国际同类卫星(中型容量)的先进水平。
10、实践一号卫星(SJ-1)
实践一号卫星是科学探测和技术试验卫星。于1977年3月3日发射入轨,1979年5月11日卫星轨道寿命结束,星上长期工作的遥测系统一直清晰地向地面发回遥测信息。
实践一号是一颗自旋稳定的卫星,只经历不到10个月的时间就成功发射升空。
11、资源一号卫星(ZY-1)
资源一号卫星(ZY-1)是地球资源卫星,是我国第一代传输型地球资源卫星。1988年中国和巴西两国政府联合签定议定书,决定在资源一号卫星的基础上,由中巴双方共同投资,联合研制中巴地球资源卫星(简称CBERS)。
资源一号主要用来监测国土资源变化;估计森林蓄积量,农作物长势,快速查清洪涝、地震的估计损失,提出对策;对沿海经济开发,滩涂利用,水产养殖,环境污染等提供动态情报;同时勘探地下资源,使之合理开发、使用等。资源一号卫星重1450公斤,寿命两年。运行轨道为太阳同步轨道,轨道高778公里、倾角98.5度,轨道周期100.26分钟,回归周期26天,降交点地方时11:20。卫星为长方体,单翼太阳帆板。卫星采用三轴稳定的姿控方式和S波段及超短波测控体制。
资源一号卫星已于1999年10月14日用长征四号乙运载火箭发射成功。
12、中巴地球资源卫星(CBERS)
中巴地球资源卫星在中国资源一号原方案基础上,由中、巴两国共同投资,联合研制中巴地球资源卫星(代号CBERS)。并规定CBERS投入运行后,由两国共同使用。
资源一号卫星是我国第一代传输型地球资源卫星,星上三种遥感相机可昼夜观察地球,利用高码速率数传系统将获取的数据传输回地球地面接收站,经加工、处理成各种所需的图片,供各类用户使用。
由于其多光谱观察、对地观察范围大、数据信息收集快,特别有利于动态和快速观察地球地面信息。
由于卫星设置多光谱观察、对地观察范围大、数据信息收集快,并宏观、直观,因此,特别有利于动态和快速观察地球地面信息。
该卫星在我国国民经济的主要用途是;其图像产品可用来监测国土资源的变化,每年更新全国利用图;测量耕地面积,估计森林蓄积量,农作物长势、产量和草场载蓄量及每年变化;监测自然和人为灾害;快速查清洪涝、地震、林火和风沙等破坏情况,估计损失,提出对策;对沿海经济开发、滩涂利用、水产养殖、环境污染提供动态情报;同时勘探地下资源、圈定黄金、石油、煤炭和建材等资源区,监督资源的合理开发。
GPS是英文Global Positioning System的缩写,意即全球定位系统。是一个全球性、全天候、全天时、高精度的导航定位和时间传递系统。24 颗卫星位于6个倾角为55度的轨道平面内,高度20182千米,周期近12小时。卫星用两个 L波段频率发射单向测距信号,区别不同卫星采用码分多址。它是一个军民两用系统,提供两个等级的服务。为了提高导航精度、可用性和完整性,各国发展了各种差分系统,完全可以满足一般的民用需求。同时SA加扰已经在逐步被取消,民用精度大大提高。 GPS的工作原理并不复杂,简单地说来,就是利用接收到卫星发射的相关信号,再配合我们熟知的几何与物理上一些基本原理来进定位。
众所周知,GPS系统是美国的国防导航卫星系统,也为民用导航。俄罗斯的GLONASS与GPS相似,都是由空间部分、地面监控部分和用户接收机部分组成,都是使用24颗高度约2万千米左右的卫星组成卫星星座。GPS分布在6个轨道平面上,每个轨道平面4颗,GLONASS分布在3个轨道平面上,每个轨道平面有8颗卫星。卫星的分布使得在全球的任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星,由此获得高精度的三维定位数据。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。GPS定位精度可达15米,测速精度0.1米/秒;GLONASS导航定位精度较低,约为30—100米,测速精度0.15米/秒。这两个系统都是为全球范围内的飞机、舰船、坦克、地面车辆、步兵、导弹以及航天飞机等提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和精确时间,因此,具有极高的军用价值和民用前景。
GPS系统包括三大部分:空间部分—GPS卫星星座;地面控制部分—地面监控系统;用户设备部分—GPS信号接收机。
1、GPS卫星星座
由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座,记作(21+3)GPS星座。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内,轨道倾角为55度,各个轨道平面之间相距60度,即轨道的升交点赤经各相差60度。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90度,一轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前30度。
在两万公里高空的GPS卫星,当地球对恒星来说自转一周时,它们绕地球运行二周,即绕地球一周的时间为12恒星时。这样,对于地面观测者来说,每天将提前4分钟见到同一颗GPS卫星。位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同,最少可见到4颗,最多可见到11颗。在用GPS信号导航定位时,为了结算测站的三维坐标,必须观测4颗GPS卫星,称为定位星座。这4颗卫星在观测过程中的几何位置分布对定位精度有一定的影响。对于某地某时,甚至不能测得精确的点位坐标,这种时间段叫做“间隙段”。但这种时间间隙段是很短暂的,并不影响全球绝大多数地方的全天候、高精度、连续实时的导航定位测量。GPS工作卫星的编号和试验卫星基本相同。
2、地面监控系统
对于导航定位来说,GPS卫星是一动态已知点。星的位置是依据卫星发射的星历—描述卫星运动及其轨道的的参数算得的。每颗GPS卫星所播发的星历,是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常工作,以及卫星是否一直沿着预定轨道运行,都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准—GPS时间系统。这就需要地面站监测各颗卫星的时间,求出钟差。然后由地面注入站发给卫星,卫星再由导航电文发给用户设备。GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。
1608年,荷兰眼镜商人李波尔赛偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物,受此启发,他制造了人类历史第一架望远镜。
1609年,伽利略制作了一架口径4.2厘米,长约1.2米的望远镜。他是用平凸透镜作为物镜,凹透镜作为目镜,这种光学系统称为伽利略式望远镜。伽利略用这架望远镜指向天空,得到了一系列的重要发现,天文学从此进入了望远镜时代。
1611年,德国天文学家开普勒用两片双凸透镜分别作为物镜和目镜,使放大倍数有了明显的提高,以后人们将这种光学系统称为开普勒式望远镜。现在人们用的折射式望远镜还是这两种形式,天文望远镜是采用开普勒式。
需要指出的是,由于当时的望远镜采用单个透镜作为物镜,存在严重的色差,为了获得好的观测效果,需要用曲率非常小的透镜,这势必会造成镜身的加长。所以在很长的一段时间内,天文学家一直在梦想制作更长的望远镜,许多尝试均以失败告终。
1757年,杜隆通过研究玻璃和水的折射和色散,建立了消色差透镜的理论基础,并用冕牌玻璃和火石玻璃制造了消色差透镜。从此,消色差折射望远镜完全取代了长镜身望远镜。但是,由于技术方面的限制,很难铸造较大的火石玻璃,在消色差望远镜的初期,最多只能磨制出10厘米的透镜。
十九世纪末,随着制造技术的提高,制造较大口径的折射望远镜成为可能,随之就出现了一个制造大口径折射望远镜的高潮。世界上现有的8架70厘米以上的折射望远镜有7架是在1885年到1897年期间建成的,其中最有代表性的是1897年建成的口径102厘米的叶凯士望远镜和1886年建成的口径91厘米的里克望远镜。
折射望远镜的优点是焦距长,底片比例尺大,对镜筒弯曲不敏感,最适合于做天体测量方面的工作。但是它总是有残余的色差,同时对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害。而巨大的光学玻璃浇制也十分困难,到1897年叶凯士望远镜建成,折射望远镜的发展达到了顶点,此后的这一百年中再也没有更大的折射望远镜出现。这主要是因为从技术上无法铸造出大块完美无缺的玻璃做透镜,并且,由于重力使大尺寸透镜的变形会非常明显,因而丧失明锐的焦点。
编辑本段反射式望远镜
第一架反射式望远镜诞生于1668年。牛顿经过多次磨制非球面的透镜均告失败后,决定采用球面反射镜作为主镜。他用2.5厘米直径的金属,磨制成一块凹面反射镜,并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45o角的反射镜,使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90o角反射出镜筒后到达目镜。这种系统称为牛顿式反射望远镜。它的球面镜虽然会产生一定的象差,但用反射镜代替折射镜却是一个巨大的成功。
詹姆斯·格雷戈里在1663年提出一种方案:利用一面主镜,一面副镜,它们均为凹面镜,副镜置于主镜的焦点之外,并在主镜的中央留有小孔,使光线经主镜和副镜两次反射后从小孔中射出,到达目镜。这种设计的目的是要同时消除球差和色差,这就需要一个抛物面的主镜和一个椭球面的副镜,这在理论上是正确的,但当时的制造水平却无法达到这种要求,所以格雷戈里无法得到对他有用的镜子。
1672年,法国人卡塞格林提出了反射式望远镜的第三种设计方案,结构与格雷戈里望远镜相似,不同的是副镜提前到主镜焦点之前,并为凸面镜,这就是现在最常用的卡赛格林式反射望远镜。这样使经副镜镜反射的光稍有些发散,降低了放大率,但是它消除了球差,这样制作望远镜还可以使焦距很短。
卡塞格林式望远镜的主镜和副镜可以有多种不同的形式,光学性能也有所差异。由于卡塞格林式望远镜焦距长而镜身短,放大倍率也大,所得图象清晰;既有卡塞格林焦点,可用来研究小视场内的天体,又可配置牛顿焦点,用以拍摄大面积的天体。因此,卡塞格林式望远镜得到了非常广泛的应用。
赫歇尔是制作反射式望远镜的大师,他早年为音乐师,因为爱好天文,从1773年开始磨制望远镜,一生中制作的望远镜达数百架。赫歇尔制作的望远镜是把物镜斜放在镜筒中,它使平行光经反射后汇聚于镜筒的一侧。
在反射式望远镜发明后的近200年中,反射材料一直是其发展的障碍:铸镜用的青铜易于腐蚀,不得不定期抛光,需要耗费大量财力和时间,而耐腐蚀性好的金属,比青铜密度高且十分昂贵。1856年德国化学家尤斯图斯·冯·利比希研究出一种方法,能在玻璃上涂一薄层银,经轻轻的抛光后,可以高效率地反射光。这样,就使得制造更好、更大的反射式望远镜成为可能。
1918年末,口径为254厘米的胡克望远镜投入使用,这是由海尔主持建造的。天文学家用这架望远镜第一次揭示了银河系的真实大小和我们在其中所处的位置,更为重要的是,哈勃的宇宙膨胀理论就是用胡克望远镜观测的结果。
二十世纪二、三十年代,胡克望远镜的成功激发了天文学家建造更大反射式望远镜的热情。1948年,美国建造了口径为508厘米望远镜,为了纪念卓越的望远镜制造大师海尔,将它命名为海尔望远镜。从设计到制造完成海尔望远镜经历了二十多年,尽管它比胡克望远镜看得更远,分辨能力更强,但它并没有使人类对宇宙的有更新的认识。正如阿西摩夫所说:"海尔望远镜(1948年)就象半个世纪以前的叶凯士望远镜(1897年)一样,似乎预兆着一种特定类型的望远镜已经快发展到它的尽头了"。在1976 年前苏联建造了一架600厘米的望远镜,但它发挥的作用还不如海尔望远镜,这也印证了阿西摩夫所说的话。
反射式望远镜有许多优点,比如:没有色差,能在广泛的可见光范围内记录天体发出的信息,且相对于折射望远镜比较容易制作。但由于它也存在固有的不足:如口径越大,视场越小,物镜需要定期镀膜等。
编辑本段折反射式望远镜
折反射式望远镜最早出现于1814年。1931年,德国光学家施密特用一块别具一格的接近于平行板的非球面薄透镜作为改正镜,与球面反射镜配合,制成了可以消除球差和轴外象差的施密特式折反射望远镜,这种望远镜光力强、视场大、象差小,适合于拍摄大面积的天区照片,尤其是对暗弱星云的拍照效果非常突出。施密特望远镜已经成了天文观测的重要工具。
1940年马克苏托夫用一个弯月形状透镜作为改正透镜,制造出另一种类型的折反射望远镜,它的两个表面是两个曲率不同的球面,相差不大,但曲率和厚度都很大。它的所有表面均为球面,比施密特式望远镜的改正板容易磨制,镜筒也比较短,但视场比施密特式望远镜小,对玻璃的要求也高一些。
由于折反射式望远镜能兼顾折射和反射两种望远镜的优点,非常适合业余的天文观测和天文摄影,并且得到了广大天文爱好者的喜爱。
望远镜的集光能力随着口径的增大而增强,望远镜的集光能力越强,就能够看到更暗更远的天体,这其实就是能够看到了更早期的宇宙。天体物理的发展需要更大口径的望远镜。
但是,随着望远镜口径的增大,一系列的技术问题接踵而来。海尔望远镜的镜头自重达14.5吨,可动部分的重量为530吨,而6米镜更是重达800吨。望远镜的自重引起的镜头变形相当可观,温度的不均匀使镜面产生畸变也影响了成象质量。从制造方面看,传统方法制造望远镜的费用几乎与口径的平方或立方成正比,所以制造更大口径的望远镜必须另辟新径。
自七十年代以来,在望远镜的制造方面发展了许多新技术,涉及光学、力学、计算机、自动控制和精密机械等领域。这些技术使望远镜的制造突破了镜面口径的局限,并且降低造价和简化望远镜结构。特别是主动光学技术的出现和应用,使望远镜的设计思想有了一个飞跃。
从八十年代开始,国际上掀起了制造新一代大型望远镜的热潮。其中,欧洲南方天文台的VLT,美、英、加合作的GEMINI,日本的SUBARU的主镜采用了薄镜面;美国的Keck I、Keck II和HET望远镜的主镜采用了拼接技术。
优秀的传统望远镜卡塞格林焦点在最好的工作状态下,可以将80%的几何光能集中在0〃.6范围内,而采用新技术制造的新一代大型望远镜可保持80%的光能集中在0〃.2~0〃.4,甚至更好。
下面对几个有代表性的大型望远镜分别作一些介绍:
凯克望远镜(Keck I,Keck II)
Keck I 和Keck II分别在1991年和1996年建成,这是当前世界上已投入工作的最大口径的光学望远镜,因其经费主要由企业家凯克(Keck W M)捐赠(Keck I 为9400万美元,Keck II为7460万美元)而命名。这两台完全相同的望远镜都放置在夏威夷的莫纳克亚,将它们放在一起是为了做干涉观测。
它们的口径都是10米,由36块六角镜面拼接组成,每块镜面口径均为1.8米,而厚度仅为10厘米,通过主动光学支撑系统,使镜面保持极高的精度。焦面设备有三个:近红外照相机、高分辨率CCD探测器和高色散光谱仪。
"象Keck这样的大望远镜,可以让我们沿着时间的长河,探寻宇宙的起源,Keck更是可以让我们看到宇宙最初诞生的时刻"。
欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)
欧洲南方天文台自1986年开始研制由4台8米口径望远镜组成一台等效口径为16米的光学望远镜。这4台8米望远镜排列在一条直线上,它们均为RC光学系统,焦比是F/2,采用地平装置,主镜采用主动光学系统支撑,指向精度为1〃,跟踪精度为0.05〃,镜筒重量为100吨,叉臂重量不到120吨。这4台望远镜可以组成一个干涉阵,做两两干涉观测,也可以单独使用每一台望远镜。
现在已完成了其中的两台,预计于2000年可全部完成。
双子望远镜(GEMINI)
双子望远镜是以美国为主的一项国际设备(其中,美国占50%,英国占25%,加拿大占15%,智利占5%,阿根廷占2.5%,巴西占2.5%),由美国大学天文联盟(AURA)负责实施。它由两个8米望远镜组成,一个放在北半球,一个放在南半球,以进行全天系统观测。其主镜采用主动光学控制,副镜作倾斜镜快速改正,还将通过自适应光学系统使红外区接近衍射极限。
该工程于1993年9月开始启动,第一台在1998年7月在夏威夷开光,第二台于2000年9月在智利赛拉帕琼台址开光,整个系统预计在2001年验收后正式投入使用。
昴星团(日本)8米望远镜(SUBARU)
这是一台8米口径的光学/红外望远镜。它有三个特点:一是镜面薄,通过主动光学和自适应光学获得较高的成象质量;二是可实现0.1〃的高精度跟踪;三是采用圆柱形观测室,自动控制通风和空气过滤器,使热湍流的排除达到最佳条件。此望远镜采用Serrurier桁架,可使主镜框与副镜框在移动中保持平行。
此望远镜将安装在夏威夷的莫纳克亚,从1991年开始,预计9年完成。
大天区多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)
这是我国正在兴建中的一架有效通光口径为4米、焦距为20米、视场达20平方度的中星仪式的反射施密特望远镜。它的技术特色是:
1. 把主动光学技术应用在反射施密特系统,在跟踪天体运动中作实时球差改正,实现大口径和大视场兼备的功能。
2. 球面主镜和反射镜均采用拼接技术。
3. 多目标光纤(可达4000根,一般望远镜只有600根)的光谱技术将是一个重要突破。
LAMOST把普测的星系极限星等推到20.5m,比SDSS计划高2等左右,实现107个星系的光谱普测,把观测目标的数量提高1个量级。
1932年央斯基(Jansky. K. G)用无线电天线探测到来自银河系中心(人马座方向)的射电辐射,这标志着人类打开了在传统光学波段之外进行观测的第一个窗口。
第二次世界大战结束后,射电天文学脱颖而出,射电望远镜为射电天文学的发展起了关键的作用,比如:六十年代天文学的四大发现,类星体,脉冲星,星际分子和宇宙微波背景辐射,都是用射电望远镜观测得到的。射电望远镜的每一次长足的进步都会毫无例外地为射电天文学的发展树立一个里程碑。
英国曼彻斯特大学于1946年建造了直径为66.5米的固定式抛物面射电望远镜,1955年又建成了当时世界上最大的可转动抛物面射电望远镜;
六十年代,美国在波多黎各阿雷西博镇建造了直径达305米的抛物面射电望远镜,它是顺着山坡固定在地表面上的,不能转动,这是世界上最大的单孔径射电望远镜。
1962年,Ryle发明了综合孔径射电望远镜,他也因此获得了1974年诺贝尔物理学奖。综合孔径射电望远镜实现了由多个较小天线结构获得相当于大口径单天线所能取得的效果。
1967年Broten等人第一次记录到了VLBI干涉条纹。
七十年代,联邦德国在波恩附近建造了100米直径的全向转动抛物面射电望远镜,这是世界上最大的可转动单天线射电望远镜。
八十年代以来,欧洲的VLBI网(EVN),美国的VLBA阵,日本的空间VLBI(VSOP)相继投入使用,这是新一代射电望远镜的代表,它们在灵敏度、分辨率和观测波段上都大大超过了以往的望远镜。
中国科学院上海天文台和乌鲁木齐天文站的两架25米射电望远镜作为正式成员参加了美国的地球自转连续观测计划(CORE)和欧洲的甚长基线干涉网(EVN),这两个计划分别用于地球自转和高精度天体测量研究(CORE)和天体物理研究(EVN)。这种由各国射电望远镜联合进行长基线干涉观测的方式,起到了任何一个国家单独使用大望远镜都不能达到的效果。
另外,美国国立四大天文台(NARO)研制的100米单天线望远镜(GBT),采用无遮挡(偏馈),主动光学等设计,该天线目前正在安装中,2000年有可能投入使用。
国际上将联合发展接收面积为1平方公里的低频射电望远镜阵(SKA),该计划将使低频射电观测的灵敏度约有两个量级的提高,有关各国正在进行各种预研究。
在增加射电观测波段覆盖方面,美国史密松天体物理天文台和中国台湾天文与天体物理研究院正在夏威夷建造国际上第一个亚毫米波干涉阵(SMA),它由8个6米的天线组成,工作频率从190GHz到85z,部分设备已经安装。美国的毫米波阵(MMA)和欧洲的大南天阵(LAS)将合并成为一个新的毫米波阵计划――ALMA。这个计划将有64个12米天线组成,最长基线达到10公里以上,工作频率从70到950GHz,放在智利的Atacama附近,如果合并顺利,将在2001年开始建造,日本方面也在考虑参加该计划的可能性。
在提高射电观测的角分辨率方面,新一代的大型设备大多数考虑干涉阵的方案;为了进一步提高空间VLBI观测的角分辨率和灵敏度,第二代空间VLBI计划――ARISE(25米口径)已经提出。
相信这些设备的建成并投入使用将会使射电天文成为天文学的重要研究手段,并会为天文学发展带来难以预料的机会。
我们知道,在地球表面有一层浓厚的大气,由于地球大气中各种粒子与天体辐射的相互作用(主要是吸收和反射),使得大部分波段范围内的天体辐射无法到达地面。人们把能到达地面的波段形象地称为"大气窗口",这种"窗口"有三个。
光学窗口:这是最重要的一个窗口,波长在300~700纳米之间,包括了可见光波段(400~700纳米),光学望远镜一直是地面天文观测的主要工具。
红外窗口:红外波段的范围在0.7~1000微米之间,由于地球大气中不同分子吸收红外线波长不一致,造成红外波段的情况比较复杂。对于天文研究常用的有七个红外窗口。
射电窗口:射电波段是指波长大于1毫米的电磁波。大气对射电波段也有少量的吸收,但在40毫米~30米的范围内大气几乎是完全透明的,我们一般把1毫米~30米的范围称为射电窗口。
大气对于其它波段,比如紫外线、X射线、γ射线等均为不透明的,在人造卫星上天后才实现这些波段的天文观测。
编辑本段红外望远镜
最早的红外观测可以追溯到十八世纪末。但是,由于地球大气的吸收和散射造成在地面进行的红外观测只局限于几个近红外窗口,要获得更多红外波段的信息,就必须进行空间红外观测。现代的红外天文观测兴盛于十九世纪六、七十年代,当时是采用高空气球和飞机运载的红外望远镜或探测器进行观测。
1983年1月23日由美英荷联合发射了第一颗红外天文卫星IRAS。其主体是一个口径为57厘米的望远镜,主要从事巡天工作。IRAS的成功极大地推动了红外天文在各个层次的发展。直到现在,IRAS的观测源仍然是天文学家研究的热点目标。
1995年11月17日由欧洲、美国和日本合作的红外空间天文台(ISO)发射升空并进入预定轨道。ISO的主体是一个口径为60厘米的R-C式望远镜,它的功能和性能均比IRAS有许多提高,它携带了四台观测仪器,分别实现成象、偏振、分光、光栅分光、F-P干涉分光、测光等功能。与IRAS相比,ISO从近红外到远红外,更宽的波段范围;有更高的空间分辨率;更高的灵敏度(约为IRAS的100倍);以及更多的功能。
ISO的实际工作寿命为30个月,对目标进行定点观测(IRAS的观测是巡天观测),这能有的放矢地解决天文学家提出的问题。预计在今后的几年中,以ISO数据为基础的研究将会成为天文学的热点之一。
从太阳系到宇宙大尺度红外望远镜与光学望远镜有许多相同或相似之处,因此可以对地面的光学望远镜进行一些改装,使它能同时也可从事红外观测。这样就可以用这些望远镜在月夜或白天进行红外观测,更大地发挥观测设备的效率。
编辑本段紫外望远镜
紫外波段是介于X射线和可见光之间的频率范围,观测波段为3100~100埃。紫外观测要放在150公里的高度才能进行,以避开臭氧层和大气的吸收。第一次紫外观测是用气球将望远镜载上高空,以后用了火箭,航天飞机和卫星等空间技术才使紫外观测有了真正的发展。
紫外波段的观测在天体物理上有重要的意义。紫外波段是介于X射线和可见光之间的频率范围,在历史上紫外和可见光的划分界限在3900埃,当时的划分标准是肉眼能否看到。现代紫外天文学的观测波段为3100~100埃,和X射线相接,这是因为臭氧层对电磁波的吸收界限在这里。
1968年美国发射了OAO-2,之后欧洲也发射了TD-1A,它们的任务是对天空的紫外辐射作一般性的普查观测。被命名为哥白尼号的OAO-3于1972年发射升空,它携带了一架0.8米的紫外望远镜,正常运行了9年,观测了天体的950~3500埃的紫外谱。
1978年发射了国际紫外探测者(IUE),虽然其望远镜的口径比哥白尼号小,但检测灵敏度有了极大的提高。IUE的观测数据成为重要的天体物理研究资源。
1990年12月2~11日,哥伦比亚号航天飞机搭载Astro-1天文台作了空间实验室第一次紫外光谱上的天文观测;1995年3月2日开始,Astro-2天文台完成了为期16天的紫外天文观测。
1992年美国宇航局发射了一颗观测卫星――极远紫外探索卫星(EUVE),是在极远紫外波段作巡天观测。
1999年6月24日FUSE卫星发射升空,这是NASA的"起源计划"项目之一,其任务是要回答天文学有关宇宙演化的基本问题。
紫外天文学是全波段天文学的重要组成部分,自哥白尼号升空至今的30年中,已经发展了紫外波段的EUV(极端紫外)、FUV(远紫外)、UV(紫外)等多种探测卫星,覆盖了全部紫外波段。
X射线望远镜:
X射线辐射的波段范围是0.01-10纳米,其中波长较短(能量较高)的称为硬X射线,波长较长的称为软X射线。天体的X射线是根本无法到达地面的,因此只有在六十年代人造地球卫星上天后,天文学家才获得了重要的观测成果,X射线天文学才发展起来。早期主要是对太阳的X射线进行观测。
1962年6月,美国麻省理工学院的研究小组第一次发现来自天蝎座方向的强大X射线源,这使非太阳X射线天文学进入了较快的发展阶段。七十年代,高能天文台1号、2号两颗卫星发射成功,首次进行了X射线波段的巡天观测,使X射线的观测研究向前迈进了一大步,形成对X射线观测的热潮。进入八十年代以来,各国相继发射卫星,对X射线波段进行研究:
1987年4月,由前苏联的火箭将德国、英国、前苏联、及荷兰等国家研制的X射线探测器送入太空;
1987年日本的X射线探测卫星GINGA发射升空;
1989年前苏联发射了一颗高能天体物理实验卫星――GRANAT,它载有前苏联、法国、保加利亚和丹麦等国研制的7台探测仪器,主要工作为成象、光谱和对爆发现象的观测与监测;
1990年6月,伦琴X射线天文卫星(简称ROSAT)进入地球轨道,为研究工作取得大批重要的观测资料,到现在它已基本完成预定的观测任务;
1990年12月"哥伦比亚"号航天飞机将美国的"宽带X射线望远镜"带入太空进行了为期9天的观测;
1993年2月,日本的"飞鸟"X射线探测卫星由火箭送入轨道;
1996年美国发射了"X射线光度探测卫星"(XTE),
1999年7月23日美国成功发射了高等X射线天体物理设备(CHANDRA)中的一颗卫星,另一颗将在2000年发射;
1999年12月13日欧洲共同体宇航局发射了一颗名为XMM的卫星。
2000年日本也将发射一颗X射线的观测设备。
以上这些项目和计划表明,未来几年将会是一个X射线观测和研究的高潮。
γ射线望远镜:
γ射线比硬X射线的波长更短,能量更高,由于地球大气的吸收,γ射线天文观测只能通过高空气球和人造卫星搭载的仪器进行。
1991年,美国的康普顿(γ射线)空间天文台(Compton GRO或CGRO)由航天飞机送入地球轨道。它的主要任务是进行γ波段的首次巡天观测,同时也对较强的宇宙γ射线源进行高灵敏度、高分辨率的成象、能谱测量和光变测量,取得了许多有重大科学价值的结果。
CGRO配备了4台仪器,它们在规模和性能上都比以往的探测设备有量级上的提高,这些设备的研制成功为高能天体物理学的研究带来了深刻的变化,也标志着γ射线天文学开始逐渐进入成熟阶段。CGRO携带的四台仪器分别是:爆发和暂时源实验(BATSE),可变向闪烁光谱仪实验(OSSE),1Mev~30Mev范围内工作的成象望远镜(COMPTEL),1Mev~30Mev范围内工作的成象望远镜(COMPTEL)。
受到康普顿空间天文台成功的鼓舞,欧洲和美国的科研机构合作制订了一个新的γ射线望远镜计划-INTEGRAL,准备在2001年送入太空,它的上天将为康普顿空间天文台之后的γ射线天文学的进一步发展奠定基础。
我们知道,地球大气对电磁波有严重的吸收,我们在地面上只能进行射电、可见光和部分红外波段的观测。随着空间技术的发展,在大气外进行观测已成为可能,所以就有了可以在大气层外观测的空间望远镜(Space telescope)。空间观测设备与地面观测设备相比,有极大的优势:以光学望远镜为例,望远镜可以接收到宽得多的波段,短波甚至可以延伸到100纳米。没有大气抖动后,分辨本领可以得到很大的提高,空间没有重力,仪器就不会因自重而变形。前面介绍的紫外望远镜、X射线望远镜、γ射线望远镜以及部分红外望远镜的观测都都是在地球大气层外进行的,也属于空间望远镜。
哈勃空间望远镜(HST):
这是由美国宇航局主持建造的四座巨型空间天文台中的第一座,也是所有天文观测项目中规模最大、投资最多、最受到公众注目的一项。它筹建于1978年,设计历时7年,1989年完成,并于1990年4月25日由航天飞机运载升空,耗资30亿美元。但是由于人为原因造成的主镜光学系统的球差,不得不在1993年12月2日进行了规模浩大的修复工作。成功的修复使HST性能达到甚至超过了原先设计的目标,观测结果表明,它的分辨率比地面的大型望远镜高出几十倍。
HST最初升空时携带了5台科学仪器:广角/行星照相机,暗弱天体照相机,暗弱天体光谱仪,高分辨率光谱仪和高速光度计。
1997年的维修中,为HST安装了第二代仪器:有空间望远镜成象光谱仪、近红外照相机和多目标摄谱仪,把HST的观测范围扩展到了近红外并提高了紫外光谱上的效率。
1999年12月的维修为HST更换了陀螺仪和新的计算机,并安装了第三代仪器――高级普查摄像仪,这将提高HST在紫外-光学-近红外的灵敏度和成图的性能。
HST对国际天文学界的发展有非常重要的影响。
二十一世纪初的空间天文望远镜:
"下一代大型空间望远镜"(NGST)和"空间干涉测量飞行任务"(SIM)是NASA"起源计划"的关键项目,用于探索在宇宙最早期形成的第一批星系和星团。其中,NGST是大孔径被动制冷望远镜,口径在4~8米之间,是HST和SIRTF(红外空间望远镜)的后续项目。它强大的观测能力特别体现在光学、近红外和中红外的大视场、衍射限成图方面。将运行于近地轨道的SIM采用迈克尔干涉方案,提供毫角秒级精度的恒星的精密绝对定位测量,同时由于具有综合成图能力,能产生高分辨率的图象,所以可以用于实现搜索其它行星等科学目的。
"天体物理的全天球天体测量干涉仪"(GAIA)将会在对银河系的总体几何结构及其运动学做全面和彻底的普查,在此基础上开辟广阔的天体物理研究领域。GAIA采用Fizeau干涉方案,视场为1°。GAIA和SIM的任务在很大程度上是互补的。