感兴趣的话，可以关注我的微信公众号＂NASA之光＂，每天更新精彩内容！带你了解航天领域的最新动态，揭秘航天成就背后的精彩故事，学习航天技术的相关知识，一起探索宇宙、发现未来！ 在这位艺术家对太空中的斯皮策太空望远镜的渲染中，背景以红外光显示 NASA正在纪念一座伟大的观测站——斯皮策太空望远镜（Spitzer Space Telescope）带来的贡献。该望远镜于2003年发射升空，在红外光下研究宇宙已经超过16年，将于1月30日结束任务，它帮助我们揭示了已知宇宙物体先前隐藏的特征，加快了从太阳系到宇宙边缘的发现和洞察。 ＂斯皮策太空望远镜告诉了我们宇宙红外光的重要性，无论在自己所处的宇宙、邻近的宇宙、甚至是遥远的星系，＂NASA天体物理学主任Paul Hertz说：＂未来我们在天体物理学许多领域取得的进步，都是因为斯皮策太空望远镜取得的非凡遗产。＂ 2003年在卡纳维拉尔角空军基地，待发射的斯皮策太空望远镜冷物质、古代的光和星际尘埃的研究 斯皮策太空望远镜的设计是为了研究＂冷物质、古代的光和星际尘埃＂这三种天文学家在红外线下能观察到的东西。 红外光是指红外光谱上的一系列波长，从约700纳米（肉眼看不到）到约1毫米（约为针头大小）。不同的红外波长可以揭示宇宙的不同特征。例如，斯皮策太空望远镜能看到太冷而不能发出太多可见光的东西，包括系外行星（太阳系以外的行星）、褐矮星和在恒星之间的空间中发现的冷物质。 至于＂古代的光＂，斯皮策太空望远镜研究了一些最遥远的星系。他们中的一些天体发出的光到达我们这里时已经传播了数十亿年，使科学家能够看到这些天体很久以前的样子。事实上，斯皮策太空望远镜和哈勃太空望远镜（主要在可见光和更短的红外波长下观测）共同发现并研究了迄今为止观测到的最遥远的星系。我们从那个星系看到的光是在134亿年前发射的，当时宇宙年龄只有现在的5%。除此之外，这两个观测站发现的早期星系比科学家预期的还要早。通过研究离我们更近的星系，加深了我们对宇宙形成过程中星系形成的理解。 斯皮策太空望远镜还对星际尘埃有敏锐的洞察力，星际尘埃在大多数星系中都普遍存在。它与大量云中的气体混合，可以凝结成恒星，残骸可以孕育行星。通过一种叫做光谱学的技术，斯皮策可以分析尘埃的化学成分，了解形成行星和恒星的成分。 2005年，NASA的深度撞击任务故意撞上坦普尔1号彗星时，斯皮策太空望远镜分析了被溅起的尘埃，得出了早期太阳系中可能存在的物质清单。更重要的是，斯皮策在土星周围发现了一个以前未被发现的环，由可见光观测站看不到的稀疏尘埃粒子组成。此外，当可见光不能穿透尘埃时，一些红外线波长的光可以穿透尘埃，这使得斯皮策太空望远镜能够揭示出原本在视线范围内仍被遮挡的区域。 ＂这是非常惊人的，当你看到了斯皮策太空望远镜一生中所做的一切，从检测太阳系中的小行星，到了解我们所知道的最遥远的星系。＂斯皮策太空望远镜的项目科学家说。 为了加深他们的科学见解，斯皮策太空望远镜的科学家们经常将他们的发现与许多其他天文台的发现结合起来，其中包括NASA其他的两个大型天文台哈勃和钱德拉X射线天文台。 在此图像中，老的和冷的恒星为蓝色，而炽热的大质量恒星则点亮了尘埃以微红色的色调显示。其他系外行星的研究 斯皮策的一些最伟大的科学发现，包括那些关于系外行星的发现，并不是任务最初的科学目标的一部分。研究小组使用了一种称为凌日法的技术来确认TRAPPIST-1系统中是否存在两颗地球大小的行星。凌日法是寻找行星在其前方经过时在恒星光线中产生的倾角。然后，斯皮策太空望远镜在同一个系统中又发现了五颗地球大小的行星，并提供了它们密度的关键信息，这是迄今为止在一颗恒星周围发现的最大一批类地系外行星。 斯皮策是最早区分来自系外行星的光的观测站之一，他首次利用了同样的能力：探测系外行星大气中的分子（先前的研究已经揭示了系外行星大气中的个别化学元素）并且它也提供了系外行星大气中温度变化和风的第一次测量。 加州帕萨迪纳加州理工学院IPAC斯皮策太空望远镜科学中心经理肖恩·凯里说：＂斯皮策太空望远镜在设计时，科学家还没有发现一颗正在过境的系外行星，到它升空时，我们仍然只知道少数。＂斯皮策太空望远镜成为如此强大的系外行星工具，而这并不是最初的规划者所能准备的，这一事实是非常难得的，得出的一些结果也让我们大吃一惊。＂ 斯皮策太空望远镜拍摄的Rho Ophiuchi暗云的动态影像中，新生恒星在其出生的尘埃层下面。工作状态 斯皮策太空望远镜的主要优势之一是它的灵敏度，也就是说，它能够探测到非常微弱的红外光源。地球是红外辐射的主要来源，试图从地面看到微弱的红外辐射源就像试图在太阳升起时观察恒星一样。这就是它的设计师们将其打造成地球跟踪轨道上第一个天体物理观测站的主要原因：斯皮策太空望远镜的探测器远离地球热源，不必与地球自身的红外辐射相抗衡。 不同的红外波长可以揭示宇宙的不同特征。一些地面望远镜可以观察到某些红外波长，并提供有价值的科学洞察力，但斯皮策太空望远镜可以获得更大视野、灵敏度，并看到许多微弱的来源，如遥远的星系。更重要的是，它被设计用来探测一些地球大气层完全阻挡的红外波长，而这些波长超出了地面观测站的探测范围。 设备本身也能产生红外线热量，所以斯皮策太空望远镜被设计成保持低温工作，工作温度低至零下267摄氏度。2009年，斯皮策太空望远镜耗尽了存储的氦冷却剂，这标志着它低温工作的结束。但是它距离地球很远，有助于防止它过度升温，它的工作温度仍然在零下244摄氏度左右。任务小组成员发现，它仍可以在两个红外波段继续观测。斯皮策太空望远镜已经常温工作了十多年，几乎是其低温工作时间的两倍。 项目过程及结果 最初的任务规划人员没想到斯皮策太空望远镜会在16年多的时间里运作，长年的工作带来了一些有价值的科学成果，但也带来了挑战，因为它漂移离地球更远了。 斯皮策项目经理Joseph Hunt说：＂斯皮策号在离地球这么远的地方运行，这不在计划之内，因此该团队不得不年复一年地适应，以保持航天器的运行。但是克服这一困难，带来的使命感会让我感到非常自豪。＂ 2020年1月30日，工程师们将使＂斯皮策＂号太空望远镜退役，并停止科学运行。早在2016年NASA审查过程中，就决定结束斯皮策号太空望远镜的任务。收尾工作最初计划在2018年进行，预计将发射詹姆斯·韦伯太空望远镜，该望远镜还可以进行红外天文学研究。但詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射被推迟了，斯皮策号太空望远镜的任务被进行了第五次也是最后一次延期。这次延期给了它更多的时间来继续创造变革性的科学工作，包括为詹姆斯·韦伯太空望远镜探路。 梅西埃81号星系的宏伟旋臂，这个星系位于大熊座北部星座，距地球约1200万光年。 视频加载中... 感兴趣的话，可以关注我的微信公众号＂NASA之光＂，每天更新精彩内容！带你了解航天领域的最新动态，揭秘航天成就背后的精彩故事，学习航天技术的相关知识，一起探索宇宙、发现未来！