廣角鏡《宇宙的3D地圖及“智能灰塵”》~宇宙銀河星系系列(6)

據報導美國科學家正在繪製迄今最大的宇宙的3D地圖。它的繪製成功將幫助人們更加直觀地瞭解宇宙的形成過程，暗能量的作用，以及各種星系在宇宙中的位置。

美國亞利桑那大學的丹尼爾-埃森斯坦（Daniel Eisenstein）教授負責這一專案，他介紹說，光學技術和望遠鏡成相技術的飛速發展已使人類具備了繪製宇宙3D地圖的條件，美國科學家正利用新墨西哥州薩克拉門托山頂的SDSS（Sloan Digital Sky Survey）天文望遠鏡觀測的資料進行地圖繪製。

繪製宇宙3D地圖是斯隆數字天空勘測計畫的第三個部分，目前前兩部分已經完成。斯隆數位天空勘測計畫的前兩部分主要繪製銀河系附近星體的詳情，而第三部分將擴展到以銀河系為中心，半徑為80億光年範圍內的所有發光星系。除此之外，他們還將分析宇宙微波背景輻射的情況，並利用它尋找宇宙中遠古星體的位置。宇宙微波背景輻射發生於大爆炸發生後38萬年。

除了描繪宇宙星體的分佈情況，該宇宙3D地圖還將向人們展示宇宙中氣雲的分佈。宇宙中氣雲的位置是通過它們吸收附近類星體發出的光來確的，“這是人類迄今為止第一次繪製宇宙中氣雲位置的分佈狀況。利用現有的先進技術，科學家們就可以完整的繪製出宇宙中星體的分佈。”埃森斯坦補充說，斯隆數字天空勘測計畫是目前人類歷史上最為宏偉的天文勘測工程，該工程已經對幾億個星系進行了勘測。在過去5年裏，科學家們對這些星系的精確亮度與位置進行測量，並公佈了大約兩億個天體的資料。

這一宇宙3D地圖的繪製成功將令整個天文學界感到振奮，科學家們不僅發現了遙遠的類星體，精確地測量了大規模星系的分佈情況，肯定了重力在宇宙中對任何結構發展所起的作用，還證明了銀河系是通過吞噬臨近較小的星系逐漸成長，並最終形成了我們現在所居住的星系。

據悉，斯隆數位天空勘測計畫是人類最大探天工程。整個計畫共分為三個部分，第一和第二部分已經完成，第三部分正在實施中，也就是目前正在繪製的宇宙3D地圖。全球13個研究所的200多名天文學家參與了前期工作。

工程的第一部分測量了銀河系附近20億光年距離內的20萬個星系的距離。工程的第二部分則對距離銀河系更遠些的宇宙大片區域進行了觀測，並對銀河系的結構、起源和暗能量的本質等課題進行了深入研究。根據這張天圖上的引力模式和測量結果，科學家們認為宇宙物質的組成中暗能量占了絕大多數，其比例構成為70%的暗能量、 25%的暗物質和5%的普通物質。

“智能灰塵”太空船可預警太空風暴~英國新科學報導，科學家宣稱不久數量眾多的“智慧灰塵”太空船將部署在地球和太陽之間的太空軌道，這些體型像灰塵微粒般的太空船能夠預警危險的太空風暴。預計第一個“智慧灰塵”太空船模型將於今年2010年發射抵達地球低軌道，或許最早將于5月份成功發射。

美國科內爾大學機械工程師梅森－佩克(Mason Peck)和他的同事札斯廷－艾奇遜(Justin Atchison)設計的智慧灰塵太空船的截面僅1平方釐米、厚度為25微米，重量不足7.5毫克。這種微型太空船是仿照太陽軌道的灰塵微粒製造的，受太陽的光量子流的推動。太陽輻射對於正常大小太空船的壓力是微不足道的，但對於毫米等級大小的太空船則具有顯著作用。智慧灰塵太空船的溝槽邊緣可以偏移入射光量子，從而確保它們總是朝向太陽。

這種微型太空船可搭乘其他人造衛星發射進入太空，它們執行任務的最佳區域是地球和太陽之間的“拉格朗日點”。拉格朗日點是一種重力平衡區域，在這裏較小的物體可以相對靜止保持平衡。

智慧灰塵太空船從本質上是一個帶有天線的太陽能電池板，同時它也是一個太陽風探測器。目前，研究小組計畫發射一支“智慧灰塵”艦隊抵達拉格朗日點，在那裏它們能監控太陽風的強度，同時，它們還可以預警任何即將到來能擾亂地球通信和電子系統的帶電粒子強風。

當這些微型太空船降落至拉格朗日點區域，它們將更近地感受到太陽輻射效應。佩克稱，預計智慧灰塵太空船可以比美國宇航局“高級成分探測器”等大型太陽監控儀備提早13分鐘預警太空風暴。

智慧灰塵太空船的最終模型仍處於研發階段，預計在未來幾個月將在科內爾大學接受地面測試，期間可檢測其通訊能力和耐久力。佩克說：“預計今年底至少應當有一個‘智慧灰塵’太空船可以將探測到的宇宙溫度資料發送至地面，目前這一階段我們僅希望這種指甲大小的宇宙探測器具有可行性。”

英國斯特拉思克萊德大學的科林－麥克英納斯(Colin McInnes)說：“國際上科學家對這種‘晶片類型’太空船頗感興趣，目前佩克研究小組正在進行地面應用和微型電動機械技術設計。”