紅外線觀測仍然是主流的觀察方法，但這種方法在某些方面會做出一些改變

圖解：斯皮策太空望遠鏡已經幫助天文學家開啟了超過15年的紅外宇宙。

在過去的16年中，斯皮策太空望遠鏡已經成為研究紅外天文學的主要工具。一旦它的任務在1月30日結束，在沒有斯皮策時天文學家將使用什么工具，他們的研究一定要等這些工具才能繼續嗎？

斯皮策太空望遠鏡用于觀測紅外光譜中波長長于人眼可見光線的部分。在近紅外線（最接近可見光）中，塵埃會變得透明從而讓天文學家得以窺探恒星形成的區域或研究較冷的恒星。波長稍長一些的紅外線被習慣用于研究其他恒星周圍的行星系統和形成它們的盤狀結構。波長最長的紅外線被天文學家用于研究冷星云的塵埃和氣體，甚至是遮擋銀河系中心地帶的塵埃云。

于2003年啟動的Spitzer任務有兩個階段。 第一個任務是冷任務(cold mission)。 Spitzer 的儀器在被液氦冷卻至–459華氏度(–273攝氏度)的條件下，觀察波長為3至160微米的光。于2009年，在望遠鏡用盡了冷卻液之后，它開始了暖任務(“warm” mission)。 Spitzer不再能觀察較長的波長，但還在繼續觀察3.6-4.5微米的短波長。

但Spitzer不是唯一一個在運行中的太空望遠鏡，許多現在和未來的望遠鏡具有紅外感應能力。下面講述的是在Spitzer被關閉之后，天文學家將用到的紅外工具箱里都有什么東西。

哈勃太空望遠鏡

哈勃太空望遠鏡（The Hubble Space Telescope)是最著名且最好的天文主力望遠鏡之一。但它觀察紅外線的能力是有限的。哈勃望遠鏡可以勘測0.8到2.5微米之間的紅外光，這與spitzer從過去和現在的功能都沒有重疊。因此盡管哈勃望遠鏡可以補充Spitzer和其他紅外勘測的結果，但它沒有取代Spitzer繪制紅外天空圖的能力。

NEOWISE

美國國家航空航天局的廣域紅外勘測探測器太空望遠鏡（NEOWISE）用0.4米的反射鏡在3.4至22微米的波長范圍內觀測宇宙。該望遠鏡在2011年停用，于2013年重新啟用為NEOWISE望遠鏡。今天，它被用來觀測近地天體，例如小行星和彗星。這種望遠鏡對紅外天文學來說仍然是一項寶貴的財產，但它觀測范圍并沒有超越我們的太陽系，只專注于地球周圍的科學研究。

JWST

詹姆斯韋伯太空望遠鏡（JWST）是美國宇航局下屬的一個紅外空間觀測站。但JWST距離目前計劃的2021年3月的發射日期還有一年多一點。JWST將觀測范圍為0.6到28微米的波長，從可見光譜的黃金端到天文學家所稱的中紅外。這涵蓋Spitzer任務目前觀測到的兩個波長，但并沒有像Spitzer曾經那樣深入到遠紅外。（中紅外和遠紅外的定義各不相同，但大多數天文學家將遠紅外定義為波長介于25到350微米之間。）

這意味著對宇航員來說觀察例如恒星的溫床，冷星，外星行星及圍繞星星的圓盤，詹姆斯韋伯太空望遠鏡可以取代斯皮策望遠鏡，但詹姆斯韋伯在執行冷任務時觀察冷塵埃或星系中心時并不能完全取代斯皮策望遠鏡。

視場紅外巡天望遠鏡

美國國家航空和宇宙航行局近些年提出的視場紅外巡天望遠鏡的使用一直處于斷斷續續的階段。這臺望遠鏡如果按計劃在2020年中期投入使用，將需要一個2.4米的鏡子來觀察0.48至2微米的近紅外光。這使它更符合哈勃望遠鏡能看到的波長，并且低于斯皮策望遠鏡觀察的波長范圍。

視場紅外巡天望遠鏡真正出名的地方就寫在它的名字里。它的單次成像能看到比哈勃望遠鏡100倍寬的天空視角，并且圖片質量不變。這將大量增加它能做科學研究的數量，并且不會和斯皮策望遠鏡觀察到的波長相同，它的近紅外光范圍適用于很多項目，例如計算星系，超新星及外星行星等。

所以，是否紅外天文學家僅僅運氣不好？畢竟，由于在地球大氣層里的水遮蔽了大部分的紅外光，紅外天文學從地面進行很大程度上是不可能的。這就是為什么望遠鏡被發射到太空，在那里他們能獲得更清晰的視野。

索菲亞（SOFIA）是一架在飛機上的天文臺，它可以飛離有大部分的水的地球大氣層來觀測紅外線。

但是，它的結果是，你沒有必要真正意義上的去太空來觀測紅外線中的宇宙。紅外天文學平流層天文臺（SOFIA）由一架內置望遠鏡的飛行高度在37000和45000英尺之間（11300到13700米）的改進型波音747SP飛機構成。這樣的高度使SOFIA遠離有99%的水的地球大氣層。SOFIA觀測的光在0.35和655微米之間，這樣的范圍涵蓋了整個斯皮策望遠鏡在冷與熱環境中的觀測能力，與詹姆斯?韋伯太空望遠鏡（JWST）以及其他更多太空望遠鏡一樣。

總之，索菲亞是最好的完全替代斯皮策太空望遠鏡的候選人。更好的是，索菲亞的反射鏡比斯皮策太空望遠鏡（前者主鏡口徑2.5米，后者0.85米）的更大，所以它比退休的望遠鏡在某些情況下可以提供更好的圖像質量。并且索菲亞的望遠鏡可以按需要來進行修理和更新，來延伸它的使用壽命和性能。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3.Alison Klesman-愛吃葡萄的小狐貍，Brandon，cindy，避暑地的貓-，@成果全國粉絲后援會,Tx,AstronNautes

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