空间天文学已取得的成就有哪些？

Question

如题所述

Answer 1

航天技术促使空间天文学的诞生，使天文观测发生了革命。空间天文学就是利用轨道上的多用或专用天文卫星或发射星际探测器，进行天文观测研究。这样会带来许多优点：不受大气层影响，观测仪器接收到的恒星光或行星反射光更强、光谱更宽，从而可以“看”得更清楚、更远；不受地面人造光、风雨阴晴和黑天的干扰，可观测的时间更长；可以就近或登陆进行行星探测。

对太阳的观测和研究工作开展得最早。上世纪60年代前苏联和美国都研制和发射了专门探测太阳的卫星和探测器。上世纪70年代国际合作进行太阳探测达到高潮。上世纪80年代末美国和西欧合作，开创了一项立体研究太阳的“尤利西斯太阳探测计划”，取得了巨大成就。月球探测也进行的相当充分。前苏联于1959年1月2日发射了“月球”1号探测器。9月26日发射的“月球”2号成为第一个击中月球的人造物体。而10月4日发射的“月球”3号则第一次观察到月球神秘的背面。1964年7月28日美国发射的“徘徊者”7号到达月球表面，发回了4300张清晰的月面照片。尔后美国又发射了“徘徊者”8号和9号探测器，也取得了高度成功。前苏联于1966年1月31日发射的“月球”9号终于实现在月面上软着陆。3月31日发射的“月球”10号则成为第一颗人造月球卫星，对月球及周围环境进行了长时间的观测，获得了大量宝贵的科学资料。

近地行星包括金星、火星和水星。美国1962年发射的“水手”2号发现金星没有磁场和辐射带。1965年11月16日，前苏联发射“金星”3号探测器并于1966年3月1日首次击中金星，成为第一个到达另一个行星的人造物体。1967年1月12日，前苏联发射的“金星”4号探测器取得极大成功。它在距金星45000千米的地方释放了一个下降舱，它发回了距离金星表面只有25千米高时的探测数据。前苏联于1970年8月17日发射的“金星”7号探测器成功地于12月15日首次实现在金星表面软着陆。它第一次获得了金星表面的数据：温度为475℃，压力为75～105个大气压。美国发射的“麦哲伦”号金星探测器于1990年对金星表面进行了详细的测绘，测绘之细致甚至超过了地球。

对火星的探测活动始于上世纪60年代前期，至上世纪70年代时达到了高峰。1971年，美苏共发射了5个大型火星探测器。美国“水手”9号成为第一颗人造火星卫星。这个探测器获得了大量关于火星的资料，发回了7000多张火星和其卫星的照片。美国于1975年8～9月发射了两个“海盗”号火星探测器，实现了在火星表面的软着陆。它们发回了不少探测数据和照片。各种观测资料表明，火星上不存在任何生命，也不具有生命发育和生长的基本条件。在上世纪80年代末新一轮行星探测中，火星是最主要的探索目标。1988年前苏联发射了两个火星探测器：“火卫一”1号和“火卫一”2号。美国于1992年发射了“火星观测者”探测器，开始了火星探测计划三部曲的第一步。1996年俄罗斯发射了“火星96”探测器。遗憾的是这几个探测器都在飞行过程中因故障丢失、失去联系或坠回地球了。1996年12月，美国向火星发射了“火星探路者”飞船。该飞船在抵达火星后将对火星进行全面的拍摄。美国航空航天局还计划于2010年实现载人飞船登陆火星的计划。

美国于1973年发射的“水手”10号也许是惟一一个水星探测器。它于1974年3月29日接近水星，对它进行了就近观测。尔后，它又两次探测了水星。由于水星离太阳最近，它的表面环境十分恶劣，上面的温度最高可达510℃，而被日面却低到-210℃。

就近观测几大外行星如木星、土星、海王星、天王星和冥王星要比近地行星困难得多。1972年3月3日，美国发射了第一个外行星使者：“先驱者”10号探测器。1973年4月6日又发射子“先驱者”11号探测器。它们都就近考察了木星和土星。1977年8月20日和9月5日，“旅行者”2号和“旅行者”1号探测器先后发射。“旅行者”1号后来居上，于1979年和1980年就近探测了木星和土星。“旅行者”2号探测器于1979年掠过木星，1981年8月20日靠近土星。它们拍下了许多非常完美的木星大气和旋涡照片。“旅行者”1号和2号探测器获得了许多新发现：木星有厚约30千米、宽度约5800千米的光环；它有长达30000千米的极光，波及到土星磁场的范围；它共有16颗卫星；木星的卫星木卫一有8座喷发的火山；土星有光环数以千计，可谓环中有环；它有兆瓦级能量的强磁场、极强的射电辐射、多达18颗卫星等等。

1989年10月18日，美国航天飞机发射了先进的“伽利略”号木星探测器。它经过6年的漫长旅行于1995年12月7日进入木星轨道。在此之前释放的再入探测器于12月8日以每小时18万千米（50千米/秒）的速度冲入木星大气。这是第一个进入木星的人造物，它发回了最新的探测数据。轨道器分离后，将在木星及其卫星的作用下，交错穿插其间。这期间，它将绕木星运行11圈，对木星及其卫星进行为期两年的全面考察。

1986年1月，“旅行者”2号就近观察了天王星，发现天王星拥有15颗卫星。1989年8月25日，它逼近太阳系第八颗行星海王星，发现海王星有5条光环，还新发现了海王星的6颗卫星。“旅行者”2号探测器对海王星的卫星“海卫一”的考察更令科学家们激动不已：“海卫一”比过去所想像的更亮、更小、更冷，是太阳系中晕冷的一个天体，温度只有-240℃，上面有冰火山，曾喷发过甲烷等冰类物质。

对宇宙的观测研究进行得也相当广泛。各国在过去的年月里，已经发射了不少专用或多功能兼用的宇宙探测卫星和宇宙探测器。探测对象包括宇宙星系、各种射电源、类星体、新星和超新星、黑洞、星际分子、宇宙背景辐射等。在众多的宇宙观测研究和发射的探测器当中，影响最大，人们寄希望最大的是美国的“哈勃”太空望远镜计划和宇宙背景辐射探测器计划。由于航天飞机计划受挫造成的影响，这些计划直到90年代初才得以实施。宇宙背景辐射探测器和修理后的“哈勃”太空望远镜获得了一系列重大发现，包括确认黑洞的存在以及为宇宙大爆炸学说提供了新的证据。今后，通过对中子星、脉冲星、类星体和黑洞的观测，这两个空间天文台将能够更全面深入地研究宇宙起源、结构、组成和演化等难题。