观天巨眼400年系列之十七遥望星空的红外眼睛

红外线也是一种肉眼看不见的电磁辐射.它的波长比可见光短,波长范围在0.7微米至1000微米之间.地球大气对大部分红外线都有吸收作用,能够穿透地球大气到达地球表面的红外线只有7个特殊的波长,它们分别是1.2微米、1.6微米、2.2微米、3.6微米、5.0微米、11.0微米、20.0微米.     

宇宙探索——红外和紫外望远镜

红外望远镜红外望远镜接收红外线探测宇宙。红外线是可见光波长较长的红端之外到毫米波射电波之间的电磁辐射光谱。宇宙中所有温度低于3000℃、高于-250℃的物体都发射红外线,因此,使用红外望远镜可以观测到温度从3000℃到-250℃的幼年恒星、褐矮星和行星等天体,以及星际尘埃物质和亚毫米波辐射等。由于红外线的幅度较宽,科学家将它划分为近红外、中红外、远红外和亚毫米波4段。地球大气层中的二氧化碳和水蒸汽,虽然吸收红外线,但宇宙中一些波长较短的近红外和中红外线,以及波长较长的亚毫米波可以到达山顶,因此,美国等国在1979年和1987年分…     

图解空间望远镜发展史 γ射线空间望远镜（上）

正在地球上,我们能感受到最强的电磁辐射来自于太阳,地球的大气层帮我们阻挡了来自宇宙中绝大部分γ射线、X射线等高能辐射,以及部分红外和射电波。大气只为我们打开了两扇"窗口":一个允许可见光及部分红外线通过,我们眼睛能够感光的范围就在这个窗口之中;另一个位于射电波段,为无线电通讯、人造卫星数据传输等现代科技提供了可以实现的必要条件。我们的生活甚至生存都极大地依赖这两个"窗口"的存在,试想,如果大气无法阻挡高能辐射,那么地球可     

紫外眼睛看宇宙观天巨眼400年系列之十八

紫外线是一种比可见光波长更短的电磁波。其波长介于可见了光与X射线之间。人类发现天体存在着紫外线辐射已有2003年的历史。但是由于地球大气对紫外线的吸收特别严重，因而紫外线天文学迟迟得不到发展。     

美以航天飞机作星球大战计划实验

美空军和战略防御计划(SDI)局,利用发现号航天飞机的“任务39”飞行进行首次载人星球大战计划(SDI)的实验。该实验是收集洲际间弹道导弹(TCBM)探测用敏感器所需的数据。航天飞机进行军事空间实验任务这还是第一次。过去航天飞机的军事飞行,主要是发射大型军事卫星。原计划3月g日发射发现号航天飞机,现因控制用的舱门龟裂而延期。“任务39”飞行的目的有:研究红外线和紫外线敏感器能否检测出放至外层空间的气体;在识别核弹头、火箭排气和伪装物方面,确定采用多长波长的敏感器为最佳敏感器;用同样的敏感器收集观测地球上层大气     

"气味"卫星监测全球大气状况

温室气体使地球的低层大气变暖，并使气候恶化。人类正在通过减少工业活动，试图恢复对地球生命起着重要作用的臭氧层的“健康”。但如何了解臭氧层乃至全球大气的状况呢?这正是“气味”(Aura)卫星所要探究的。     

飞机红外辐射及大气透过率计算方法

研究了飞机目标的红外辐射特性,以及红外辐射在大气中的辐射衰减特性.根据现有的理论基础以及飞机自身结构特性,将飞机的红外辐射源分为蒙皮、尾喷口和羽流3部分,并提出了3个辐射源在不同波段、不同角度下的红外辐射特性计算方法.根据红外辐射的大气传输特性,采用了不同波长、不同弹目距离下的大气透过率简易计算方法,并将其与Lowtran7进行比较.计算了飞机在不同波段下,经大气衰减后,最终到达红外探测器的辐射强度.     

宇宙交响乐

各位是否也曾经仰天赞叹星空的灿烂?我们所能看见,叹为观止的,其实只是宇宙乐章的一小部分。大家都知道,电磁波谱是由不同波长的电磁波组成,当中包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。人类肉眼就只能观察到可见光部分罢了。红外线篇红外线通常可分为三部分:近     

星载全球大气波动成像仪研究

在卫星上对中间层顶区域的气辉辐射成像观测, 对于全球大气波动的监测和研究具有重要的意义. 利用TDICCD对O₂A (0-0)气辉进行成像观测, 计算了曝光积分时间、信噪比和能达到的最高空间分辨率, 分析了地球自转对空间分辨率的影响, 在此基础上提出一种星载全球大气波动成像仪方案, 该方案可以观测垂直波长大于10km的大气波动, 最高水平分辨率可以达到0.33km.      

任意形状凹面和相互可视表面φ2,φ3的分析计算

推导了空间任意形状凹面和相互可视表面的地球红外角系数φ３和地球反照角系数φ２的计算公式；并运用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ法对半球凹地、抛物凹面、面相互可视的直角平板、平板表面外凸出圆柱表面的地球反照角系数和地球红外角系数进行了计算。运用这种方法，可以计算任意形状凹面和相互可视表面的φ２、φ３。     

宇宙探索

四、红外和紫外望远镜 红外望远镜 红外望远镜接收红外线探测宇宙. 红外线是可见光波长较长的红端之外到毫米波射电波之间的电磁辐射光谱.宇宙中所有温度低于3000℃、高于-250℃的物体都发射红外线,因此,使用红外望远镜可以观测到温度从3000℃到-250℃的幼年恒星、褐矮星和行星等天体,以及星际尘埃物质和亚毫米波辐射等.     

“温室效应”与火星之“绿”

研究表明,至少近34亿年来,地球表面温度变化一直限定在一个严格的范围内,使生物及后来的人类拥有一个温适的生息环境.可是地球近50年来的气温记录,以及古树的年轮、格陵兰和南极的冰芯等无不向我们表明了一个勿庸置疑的事实:地球在变暖.目前,人们普遍认为地球升温主要是温室效应作用的结果.“温室效应”一词是由瑞典化学家斯万特·阿勒尼斯1896年首先提出.原来地球大气层中的二氧化碳对太阳的可见光、紫外线等短波辐射大开方便之门,使它们可以畅通无阻地直达地表.地表在吸收短波辐射后,温度上升,就会向外散发热量——红外线.而二氧化碳对红外线这样的     

地球敏感器光谱波段对红外带通滤光片的影响

从卫星用红外带通滤光片的膜系设计出发,分析了地球敏感器的不同光谱波段（工作波段）对锗基片和碲片铅镀膜材料的吸收和透射率的影响,以及对滤光片膜系的等效折射率和反射损失的影响。给出了设计结果,提出了卫星用地球敏感器的最佳光谱波段。     

欧空局和苏联的联合计划

在今年四月召开的欧空局一苏联联席会上,双方就今后两个方面的空间研究合作问题进行了讨论。亚毫米波天文学研究是近期合作计划,甚长基线干涉测量是其较长期计划。在亚毫米波天文学研究计划中,苏联准备研制一颗亚毫米波卫星,其波长范围是100微米至1毫米。设计中的卫星需用“进步”号货运飞船改制成“地球—轨道望远镜平台”,进一步改进是在这种飞船上添加一光学系统和一冷却装置。     

卢森堡议会通过空间资源法

<正>ESA网站2017年6月8日报道,利用Rosetta彗星探测器测量彗星67P上的氙同位素,首次以定量方式揭示了彗星与地球大气之间的关联。研究表明地球原始大气中的氙约有1/5可能来自彗星,相关论文发表于Science。氙是最重的稳定稀有气体,通过对地球、火星、小行星陨石、木星和太阳风等进行采样,研究各类氙同位素的相对丰度。在当前的地球大气中,较重的氙同位素丰度更高,这是由于较轻的同位素更易散逸。20世纪70年代,通过研究氙的散逸效     

红外眼睛宇宙

红外观测为我们带来了宇宙中引人入胜的新景观 自从两微米巡天计划(TMSS)扫描70％的天空并探测到大约5700个红外辐射源至今已经有30年了。现代的天文学家已经认识到红外线的的重要性,它能灵敏地探测传统光学波段无法穿透的区域。科学家们正在进行最新的红外探测计划,即全天两微米巡天计划(2MASS),这一计划利用现代探测器的优势,能探测到比TMSS探测的天体暗1亿倍的天体。     

垂直对天顶测量的紫外前向散射探测臭氧总量的可行性研究

选用SBDART模式作为大气辐射传输计算模式,通过模拟计算和结果分析探讨无云的晴天、垂直对天顶观测的紫外前向散射反演大气臭氧总量的可行性.计算表明,穿透能力与探测灵敏度之间的复杂联系使得探测波长应随着sΩ0的增大而波长变长,若用波长对探测,则波长对中较短的波长也应随着sΩ0的增大而增大.另外大气的臭氧总量越少,反演结果受下垫面反照率、气压和仪器精度的影响越大,因而反演误差越大.当强度Ii的测量精度为±1%时,下垫面反照率R和气压P0的分辨率分别达到±0.05和±50 hPa,若用单波长探测,则在大气臭氧总量Ω0和s都较小时,反演结果大于5%;若选用波长对进行探测,由于R和P0的误差对反演结果的影响降低,故精度大大提高.Ii,R和P0在上述精度下,选取适当的波长对进行探测,精度至少可达±4%,当臭氧总量高于350 DU时,可达±2%.      

行星大气1~3000GHz微波-亚毫米波辐射模拟

为模拟行星大气在微波elax-elax亚毫米波波段的辐射传输特性,利用逐线积分方法计算行星大气中各气体成分在1~3000GHz的吸收系数.基于HITRAN数据库中各气体分子的跃迁频率及线强等参数,有效模拟了各气体分子在此频段内的吸收特征,并与常用的微波elax-elax亚毫米波大气辐射传输模式进行对比.分析地球大气的组成及特性,利用辐射传输方程模拟临边探测方式下不同频段的大气辐射亮温.研究结果可为后续地球乃至行星大气成分探测模拟、频带选择以及大气成分廓线反演提供模型及理论依据.      

基于VO_x非致冷探测器的红外地球敏感器探讨

近年来VOx非致冷红外探测器的研制取得了较快发展,由于在波长14~16μm范围内有较高的响应率,使其应用于红外地球敏感器成为可能.介绍了基于VOx非致冷红外探测器的红外地球敏感器,对主流VOx探测器的MEMS微桥结构和产品性能参数进行比较,并分别讨论了使用面阵器件和线阵器件的红外地球敏感器应用.     

太阳活动与全球气候变化

太阳不断向地球辐射电磁波和粒子, 太阳辐射是地球气候系统最主要的能量来源. 地球气候系统对太阳活动的响应是一个复杂的过程, 包括辐射过程、动力学过程以及微观物理过程等. 根据太阳辐射的卫星观测结果和重建结果, 例举了古气候、温度、大气环流和云量等方面太阳影响气候的观测证据, 论述了太阳影响气候的三种可能机制, 即太阳总辐射变化可以影响地表温度, 并通过海-气耦合改变大气环流; 太阳紫外辐射通过调制平流层的温度和风场影响下面的对流层; 太阳通过行星际磁场调制银河宇宙线, 而银河宇宙线通过电离大气影响云量, 进而改变地球的能量收支.