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欧几里得望远镜在太空结冰了,团队:开始加热以继续探索暗物质

2024年3月26日7:09 未解之谜网

    远在外太空执行任务的欧几里得望远镜遇到了一点小麻烦。去年 11 月起,团队注意到该望远镜视力开始“模煳”,调查发现问题在于镜面形成一层冰,为了让这台与暗物质息息相关的望远镜活下去,团队开始发送命令加热这台望远镜以除去薄冰。

    目标测绘宇宙暗物质大尺度分布结构、确认暗能量性质的欧几里得太空望远镜(Euclid),去年 7 月发射前往日地系统 L2 拉格朗日点,预计在 6 年任务期间观测 20 亿个星系,揭示更多笼罩在神秘当中的暗物质与暗能量本质。

    但当团队对望远镜仪器进行微调校准为第一次任务做准备时,却注意到可见光 CCD 仪器观察恒星测得的光度逐渐小幅度减少。

    多数恒星在数百万年内光度都是稳定的,因此当仪器检测到进入的光子明显逐渐减少,团队便知道不是恒星哪里有问题,而是仪器出事。

    经调查,欧几里得望远镜也面临进入太空后常见的问题:一些零件在地球组装过程中从空气吸收的水分子,进入太空后释放出来,还在光学表面结冰。

    尽管该望远镜发射后不久就进行过“除气”步骤,且暴露在太阳下也使望远镜表面大部分水分子都升华,但仍有少部分当初被多层绝缘体吸收而幸存下来的水分子,现在正于真空缓慢释放,然后在镜面结成仅几纳米厚的薄冰。

    大多数太空任务不像欧几里得望远镜一样对“热光稳定性”有严格要求,但由于欧几里得望远镜目标是宇宙最神秘的暗物质与暗能量,极其敏感的它就算温度变化不到 1 度,光学元件都能感知且至少需投入数周重新校准,就算冰的厚度只跟一条 DNA 链差不多,都足以影响望远镜视力。

    为了替望远镜除去这层碍事薄冰,欧洲太空总署任务控制中心团队正发送命令打开机载加热器,先从 2 个可独立加热的镜面下手(低风险光学元件释放的水分子不会污染其他光学元件),使其温度从零下 140℃ 升至相对温暖的零下 3℃。

    可能要等到 4 月中旬才知道此举是否有效,如果部分升温计划失败,欧洲太空总署将不得不加热整个望远镜。

    打开望远镜机载加热器可能影响其机械结构导致膨胀,从而使望远镜无法恢复原始尺寸,但任何冒险都必须一试,因为能寻找暗物质更加重要;此外,科学家预计欧几里得望远镜未来几年都会继续释放少量水,如果这次除冰行动成功,之后就可靠相同方法让望远镜撑过任务期间。

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