歐幾里得望遠鏡在太空結冰了,團隊:開始加熱以繼續探索暗物質
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遠在外太空執行任務的歐幾里得望遠鏡遇到了一點小麻煩。去年 11 月起,團隊注意到該望遠鏡視力開始「模糊」,調查發現問題在於鏡面形成一層冰,為了讓這台與暗物質息息相關的望遠鏡活下去,團隊開始發送命令加熱這台望遠鏡以除去薄冰。
目標測繪宇宙暗物質大尺度分布結構、確認暗能量性質的歐幾里得太空望遠鏡(Euclid),去年 7 月發射前往日地系統 L2 拉格朗日點,預計在 6 年任務期間觀測 20 億個星系,揭示更多籠罩在神秘當中的暗物質與暗能量本質。
但當團隊對望遠鏡儀器進行微調校準為第一次任務做準備時,卻注意到可見光 CCD 儀器觀察恆星測得的光度逐漸小幅度減少。
多數恆星在數百萬年內光度都是穩定的,因此當儀器檢測到進入的光子明顯逐漸減少,團隊便知道不是恆星哪裡有問題,而是儀器出事。
經調查,歐幾里得望遠鏡也面臨進入太空後常見的問題:一些零件在地球組裝過程中從空氣吸收的水分子,進入太空後釋放出來,還在光學表面結冰。
儘管該望遠鏡發射後不久就進行過「除氣」步驟,且暴露在太陽下也使望遠鏡表面大部分水分子都昇華,但仍有少部分當初被多層絕緣體吸收而倖存下來的水分子,現在正於真空緩慢釋放,然後在鏡面結成僅幾奈米厚的薄冰。
大多數太空任務不像歐幾里得望遠鏡一樣對「熱光穩定性」有嚴格要求,但由於歐幾里得望遠鏡目標是宇宙最神秘的暗物質與暗能量,極其敏感的它就算溫度變化不到 1 度,光學元件都能感知且至少需投入數週重新校準,就算冰的厚度只跟一條 DNA 鏈差不多,都足以影響望遠鏡視力。
為了替望遠鏡除去這層礙事薄冰,歐洲太空總署任務控制中心團隊正發送命令打開機載加熱器,先從 2 個可獨立加熱的鏡面下手(低風險光學元件釋放的水分子不會污染其他光學元件),使其溫度從零下 140℃ 升至相對溫暖的零下 3℃。
可能要等到 4 月中旬才知道此舉是否有效,如果部分升溫計畫失敗,歐洲太空總署將不得不加熱整個望遠鏡。
打開望遠鏡機載加熱器可能影響其機械結構導致膨脹,從而使望遠鏡無法恢復原始尺寸,但任何冒險都必須一試,因為能尋找暗物質更加重要;此外,科學家預計歐幾里得望遠鏡未來幾年都會繼續釋放少量水,如果這次除冰行動成功,之後就可靠相同方法讓望遠鏡撐過任務期間。
(首圖來源:歐洲太空總署[1])
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