NASA推动了解生物多样性的创新途径

NASA推动了解生物多样性的创新途径

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黄嘴美洲鹃（Yellow-billed Cuckoo）有柔软的棕色翅膀，白色的腹部，长长的尾巴上有黑白相间的斑点，它们几乎已经没有栖息地了。近几十年来，由于城市化、高温热浪等因素的影响，黄嘴美洲鹃在美国东部原生地的种群数量有所下降。气候变化可能会进一步减少其适宜的栖息地。 虽然黄嘴美洲鹃只是广阔的动植物世界中的一个物种，但它的故事并不是独一无二的。为了研究和监测地球生物多样性的变化以及世界上数量巨大的生物体，科学家和公民科学家们记录了他们在野外的观测情况。同时，地面、卫星和机载传感器可以在区域乃至全球范围内进行动植物监测。 美国国家航空航天局（NASA）资助了四个项目，以创建新的虚拟门户网站，使这些丰富的生物多样性信息成为关注焦点，以帮助向全球科学家、土地管理人员和决策者提供有关陆地生态系统状态和健康状况的相关信息。 每个项目均突出了生物多样性的不同方面，并允许用户创建易于使用的地图和其他信息产品，以追踪健康、脆弱的物种在争夺资源、迁徙到更安全的栖息地并适应气候变化时的情况。 NASA兰利研究中心（NASA’s Langley Research Center）负责监督这些工作的项目经理劳拉·罗杰斯（Laura Rogers）表示：“健康的生态系统和丰富的生物多样性是地球生命的基础。这些项目为自然资源保护者和政策制定者提供了保护地球的重要信息。” 植物和动物在哪里？ 如果你曾发现一只有虎纹的鲜绿色青蛙，并想知道它究竟是什么，怎么才能找到更多这种青蛙，那你可真幸运。虎腿猴树蛙（Tiger-stripedleaf frogs）是“生命地图”（Map of Life）中包含的许多物种之一，“生命地图”是一个交互式的虚拟数据库，可追踪世界各地的哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物和一些鱼类、昆虫和植物。该数据库还可以预测物种未来将生活在何处，并帮助确定它们的栖息地是否将受到法律法规的保护。 树叶上的一只虎腿猴树蛙（Phyllomedusatomopterna） 图片来源：Jacopo Werther，维基媒体（Wikimedia） 耶鲁大学（Yale University）的教授沃尔特·杰茨（Walter Jetz）负责领导“生命地图”的相关工作，他表示：“随着我们周围世界的快速变化，社会、政策制定者、企业和个人均需要就如何与环境打交道做出决策。数据正在迅速增长。” “生命地图”整合了卫星图像、博物馆记录、建模输出以及来自公民科学家的地面和水体观测信息。例如，“生命地图”从NASA与美国地质调查局（U.S.Geological Survey）联合运行的陆地卫星（Landsat）以及Terra卫星和Aqua卫星上的中等分辨率成像光谱仪（ModerateResolution Imaging Spectroradiometer, MODIS）等仪器收集信息。沃尔特·杰茨表示：“这些卫星提供了全球数据，我们可以使用这些数据并将其与物种生存的相关原始数据结合在一起。” “生命地图”旨在帮助政府和非政府机构在保存及保护地球上最脆弱的物种时做出明智的决定。大自然保护协会（The Nature Conservancy, TNC）的空间规划技术协调员詹妮弗·麦克高恩（JenniferMcGowan）负责帮助该组织确定保护行动的优先顺序。詹妮弗·麦克高恩表示：“‘生命地图’项目提供了物种层面的信息，这对于确定为保护特定物种而应采取的保护行动的优先级非常有用。” 詹妮弗·麦克高恩表示：“‘生命地图’的物种分布图尤其宝贵。”这有助于他们以经济有效的方式来平衡陆地栖息地和海洋栖息地的保护机会。 该团队还创建了一款“生命地图”移动应用程序，使用户可以探索周围的环境并记录自己的所见所闻。该应用程序包含有关全球3万多个物种的信息。例如，如果德克萨斯州休斯顿的某人想发现当地的蜻蜓，他们将打开该应用程序，搜索自己所在的位置，看到粉舞蟌（ArgiaMoesta）的照片和说明。粉舞蟌是大理石大小的昆虫，翅膀纤长、半透明。 沃尔特·杰茨表示，这款应用程序和在线门户网站均揭示了土地利用的变化（例如种植粮食、砍伐树木和建造城市）是塑造生物多样性的主要驱动力。如果环境发生变化，比如在湿地上新建一座建筑，则很可能会对生物多样性造成影响，例如特定地区的蜻蜓数量会减少。 气候变化如何影响物种群落？ 杜克大学（Duke University）的研究人员也在研发一种工具，旨在帮助识别北美的生物多样性变化。值得一提的是，由杜克大学的詹妮弗·斯文森（Jennifer Swenson）教授和吉姆·克拉克（JimClark）教授领导的研究小组想知道当一个物种在变暖的世界中迁徙并为合适的栖息地展开竞争时将如何影响另一个物种。该研究小组创建了一个交互式门户网站，将卫星、机载和地面信息以及气候预测和生态预报结合起来，以追踪气候变化将如何影响物种和野生动植物群落。 例如，“基于通用联合归因模型的生物多样性预测”（Predicting Biodiversity with a Generalized JointAttribution Model，简称PBGJAM）使用了美国国家生态观测站网络（National Ecological Observatory Network, 简称NEON）收集的信息、NASA遥感观测的地球数据和气候数据以及其他资源，以揭示啄木鸟、荒漠小囊鼠和白枞树等许多物种在未来的气候情景下将有可能迁移到什么地方。 枝条上的一只黄嘴美洲鹃（Coccyzusamericanus）。 图片来源：MagnusManske，维基媒体 詹妮弗·斯文森表示：“我们需要考虑哪个物种和哪个物种栖息在一起，以便了解更广泛的影响。” 例如，如果desert pocket mouse没能在干旱中幸存下来，它们的捕食者会不会找到其他食物来源，或者是改变栖息地，或是也将灭绝？ PBGJAM门户旨在探索生物多样性群落如何作为一个整体来应对气候变化，以更准确地预测气候变化对单个物种和整个生态系统的影响。 为了解决这个问题，PBGJAM团队建立了强大的通用联合归因模型（Generalized Joint Attribution Model），该模型可以为多个物种引入不同类型的数据。例如，荒漠小囊鼠（desert pocket mouse）和其他鼠种目前集中在美国西南地区。随着气候变化和发展，它们开始失去能存活的栖息地从而被迫向北或向东迁移，同时相互争夺资源，并从捕食者手中争先恐后地捕杀。 该模型可以推算出特定区域中生活着多少物种，以及对特定物种存在多少合适的栖息地。该模型还可以预测未来这一切将如何改变，以及随着群落迁移，一个物种的迁徙将如何影响另一个物种。 PBGJAM提供的网络界面降低了决策者、科学家和任何感兴趣的个人的参与门槛。来自纽约州立大学布法罗分校（Universityat Buffalo）的教授亚当·威尔逊（Adam Wilson）表示，他们只需要选择一种生态系统类型，然后查看其变化方式即可。 何时开花？ PBGJAM采用多种途径来研究气候变化对物种群落的影响，但高级物候信息系统（Advanced Phenological Information System, APIS）则重点关注植物物种的季节性动态。具体而言，APIS为探索气候变化和其他因素如何影响物候或研究季节性的生命周期事件（例如抽叶、开花、繁殖和迁徙）提供了框架。 APIS包括一系列软件，这些软件依赖于来自野外观测、近地面观测相机和卫星的上百万数据来探索汇总不同时间和空间尺度的物候观测。这项工作由来自美国国家入侵物种委员会（National Invasive Species Council）首席科学家杰夫·莫里塞特（JeffMorisette）和陆地过程分布式数据档案中心（Land Processes Distributed ActiveArchive Center）的项目科学家汤姆·迈尔斯佩格（Tom Maiersperger）共同领导。陆地过程分布式数据档案中心是NASA地球观测系统数据和信息系统（EOSDIS）的一部分。 物候学与周期性的动植物生命周期事件的时间有关，例如亚利桑那州切利峡谷国家纪念碑（Canyon de Chelly National Monument）的树叶在秋天变色。 图片来源：美国国家公园管理局（NationalPark Service） APIS包括来自MODIS、PhenoCam（由北亚利桑那大学的研究人员领导，在固定位置设置的高分辨率数码相机，用于捕捉延时图像），美国国家物候网（USA-NPN）和NEON的信息。该项目的参与者还包括保护科学合作伙伴（Conservation Science Partners），该机构领导的软件研发促进了近期物候预测。 杰夫·莫里塞特说：“当看到一棵丁香树开花时，你可以说是这颗丁香树的春天来临了。” 但是，正如卫星观测所发现的那样，这对于季节的开始意味着什么呢？ 杰夫·莫里塞特表示：“APIS可在更广阔的区域、跨越多个监控网络的范围，在不同的尺度上提供更加全面的信息。在动植物入侵的背景下，了解物种之间如何竞争以及更广泛的生态系统动态和气候是如何影响这些物种的，这一点至关重要。如果仅在有限的时空尺度上观察，你将很可能会错过一些东西。” 来自USA-NPN的科学家凯西·格斯特（Kathy Gerst）与杰夫·莫里塞特等人共同创建了APIS。她说：“APIS旨在研发技术，使数据更易于获取，且更容易与其他观测源的数据集成。APIS使人们能够将数据无缝整合在一起。” 凯西·格斯特表示，生态学家、自然资源管理者和气候学家可以使用APIS来查看物候与气候之间的关系，以了解受威胁物种、濒危物种及入侵物种对温度和降雨变化的反应。 APIS还可以帮助研究人员创建地图，以确定特定年份的春天是否较常年提前以及通过研究长期模式以查看趋势将如何随时间变化。例如，凯西·格斯特等人发表了一篇论文，将19种树木和灌木的春季指数或指示春季开始的模型与实际的物候活动（如开花）联系起来。 使用APIS的其他组织包括美国地质调查局西南气候适应科学中心和中北气候适应科学中心（Southwest and North Central Climate Adaptation ScienceCenters），这两个中心都在研究物候与干旱的关系。美国国家公园管理局研究和监测处（Inventory and Monitoring Division）使用APIS来更好地了解植被和土壤。美国丹佛动物园（DenverZoo）和蒙古国艾赫纳特自然保护区（Ikh Nart Nature Reserve）也正在使用APIS来为其天然草地管理策略提供参考。 植物的颜色告诉我们什么？ 为了帮助向APIS、PBGJAM和“生命地图”提供强大的植物数据，由来自威斯康星大学麦迪逊分校（University of Wisconsin-Madison）的菲尔·汤森（Phil Townsend）教授领导的团队创建了生态光谱信息系统（Ecological Spectral Information System, EcoSIS）。 由于光谱及其反射阳光的方式，新鲜的树叶和郁郁葱葱的树梢在我们眼中看起来是鲜艳的绿色。由于它们吸收除绿色以外的所有波长，因此我们看到的是绿色。当树叶开始变为黄色和红色时，即反射相应颜色的波长。 这些明显的迹象或光谱变化有助于研究人员了解植被的健康状况。尽管来自机载、卫星和地面传感器的光谱数据比以往任何时候都要多，但这些数据并不总是易于使用。 EcoSIS数据库是添加、查找和使用光谱数据的一站式门户。与菲尔·汤森在NASA喷气推进实验室合作的工程师娜塔莎·斯塔夫罗斯（Natasha Stavros）说：“光谱信息是生物多样性的指标。”光谱数据有助于我们了解遗传多样性。 现在，EcoSIS已启动并开始运行，该团队正在研发云端地理空间光谱处理环境（Geospatial Spectroscopy…

NASA确认韦伯空间望远镜将错过2021年3月的发射

NASA确认韦伯空间望远镜将错过2021年3月的发射

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6月10日，NASA主管科学的副局长Thomas Zurbuchen，由于新型冠状病毒，影响到了詹姆斯·韦伯太空望远镜工作排班，会推迟原计划2021年3月的发射。 技术人员正在检查詹姆斯·韦伯空间望远镜（James Webb Space Telescope）的关键部件 – 可展开的塔架组件（Deployable Tower Assembly）。该部件在太空中将完全展开。 图片来源：诺斯罗普·格鲁曼公司（Northrop Grumman ） 为了测试詹姆斯·韦伯空间望远镜是否为太空之旅做好了准备，技术人员成功地命令航天器部署并伸展了一个关键部件，即可展开的塔架组件。 可展开的塔架组件主要目的是在航天器上部（安装其标志性金镜和科学仪器的部分）与航天器下部隔开。航天器下部，也被称为航天器总线（spacecraftbus），是安装有电子设备和推进系统的部分，温度相对较高。通过在航天器上部和下部之间留出空间，詹姆斯·韦伯空间望远镜的主动和被动冷却系统可以将其反射镜和传感器的温度降低到惊人的低温，以实现最佳科学效果。 如图所示，詹姆斯·韦伯空间望远镜可展开的塔架组件已经部署完成。它将航天器的上部和下部连接起来，在发射后将伸展48英寸（1.2米）。 图片来源：诺斯罗普·格鲁曼公司 詹姆斯·韦伯空间望远镜的设计目的是捕捉来自红外光的痕迹，红外辐射的物理本质是热辐射。为了探测到遥不可及的天体的极其微弱的热信号，望远镜本身必须保持非常低的温度。 在测试过程中，塔架在几个小时的时间里缓慢向上伸展了48英寸（1.2米），这与它将在太空中完成的操作相同。为了模拟詹姆斯·韦伯空间望远镜将在零重力环境中运行的情况，工程师们采用了一系列创新的滑轮、平衡装置和一种名为重力抵消系统（gravity-negation system）的特殊起重机，可以完美地减轻地球重力对航天器的所有影响。现在，詹姆斯·韦伯空间望远镜已完全组装完毕，测试及正确模拟零重力环境的难度已大大增加。 NASA戈达德太空飞行中心（Goddard Space Flight Center）的詹姆斯·韦伯空间望远镜部署系统负责人阿方索·斯图尔特（Alphonso Stewart）表示：“可展开的塔架组件在测试过程中表现出色。它的表现完全符合预期，正如我们在整个航天器组装之前测试时所预期的那样。”这是詹姆斯·韦伯空间望远镜可展开的塔架组件首次以我们所能达到的最高保真度进行的模拟飞行状态的配置测试。这项测试为评估航天器仪器和总线部分之间的所有接口和相互作用提供了机会。” 除了帮助航天器降温外，可展开的塔架组件也是詹姆斯·韦伯空间望远镜能够折叠成更小的尺寸以适应由阿丽亚娜5型火箭（Ariane 5）搭载发射的重要组成部分。詹姆斯·韦伯空间望远镜是有史以来建造的最大、最复杂的空间科学望远镜，其遮光罩长达22米，接近一个网球场的大小；主镜的直径达6.5米，是哈勃空间望远镜的两倍大。但为了将如此大的望远镜安装到火箭中，工程师们不得不对不设计并进行巧妙折叠，随后将其塞入火箭，待进入太空中的预定位置后再精确地展开。詹姆斯·韦伯空间望远镜可展开的塔架组件可以使其勉强被装进17.8英尺（5.4米）的有效载荷整流罩内，几乎没有多余的空间。一旦进入太空，塔架组件将开始伸展，从而为望远镜的其他部件（如遮阳罩和镜面）提供必要的空间，以便完全展开并充分发挥其作为红外太空望远镜的功能。 阿方索·斯图尔特表示：“在我们将詹姆斯·韦伯空间望远镜发射到太空之前，我们需要明确知道它会以我们预期的方式工作。这就是我们进行测试的原因，并且当我们测试的时候，我们会尽可能地像实际飞行一样测试。我们将执行与实际飞行相同的所有操作，包括向航天器发送命令的方式、序列、坐在控制台前的个人、以及使用的通信方式。通过相同的操作，我们会查看是否遗漏了什么，查看是否有需要改进的地方，并确保迄今为止我们所有的计划都是正确的。” 为了测试詹姆斯·韦伯空间望远镜是否为太空旅行做好了准备，技术人员成功地命令航天器部署并展开了其关键组件，即可展开的塔架组件。在这次测试中，可展开的塔架组件被命令在几个小时的时间里延伸48了英寸（1.2米），以确保航天器一旦进入太空时将能够完成这一过程。制片人，摄像师，编辑 – 迈克尔·麦克莱（Michael McClare ，KBRwyle）。 来源：NASA戈达德太空飞行中心 根据COVID-19疫情防控要求加强人身安全程序后，诺斯罗普·格鲁曼公司的詹姆斯·韦伯空间概念望远镜团队虽然继续在加利福尼亚州进行集成和测试工作，但大幅减少了现场人员和班次。最近，NASA/诺斯罗普·格鲁曼公司的团队恢复了近乎全面的运行。NASA正在评估关于2021年3月发射日期的潜在影响，并将继续评估时间表并根据情况发展对决定做出及时调整。 NASA的詹姆斯·韦伯空间望远镜发射升空后，将成为全球首屈一指的空间科学望远镜。它将解开太阳系中的谜团，放眼其他恒星周围的遥远世界，并探索宇宙的神秘结构和起源，以及我们在宇宙中的位置。詹姆斯·韦伯空间按望远镜任务是由NASA及其合作伙伴欧洲航天局（ESA）和加拿大航天局（Canada SpaceAgency）领导的国际项目。 欲了解关于詹姆斯·韦伯空间望远镜的更多信息，请访问www.nasa.gov/webb。 来源：https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/tower-extension-test-a-success-for-nasa-s-james-webb-space-telescope

哈勃望远镜看到了众多星系中的一个

哈勃望远镜看到了众多星系中的一个

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Looking deep into the universe, the NASA/ESA Hubble Space Telescope catches a passing glimpse of the numerous arm-like structures that sweep around this barred spiral galaxy, known as NGC 2608. Appearing as a slightly stretched, smaller version of our Milky Way, the peppered blue and red spiral arms are anchored together by the prominent horizontal central bar of the galaxy. In Hubble photos like this, bright foreground stars in the Milky Way will sometimes appear as pinpoints of light with prominent light flares known as diffraction spikes, an effect of the telescope optics. A star with these features is seen in the lower right corner of the image, and another can be spotted just above the pale center of the galaxy. The majority of the…

哈勃太空望远镜在早期宇宙中有惊人的发现

哈勃太空望远镜在早期宇宙中有惊人的发现

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美国宇航局/欧空局哈勃太空望远镜的最新结果表明，早期宇宙中第一批恒星和星系的形成比之前认为的要早。欧洲天文学家还没有发现第一代恒星的证据，也就是所谓的星族Ⅲ，那时宇宙只有5亿年的历史。 探索最早的星系仍然是现代天文学的重大挑战。我们不知道宇宙中最初的恒星和星系是何时或如何形成的。这些问题可以通过哈勃太空望远镜的深度成像观测来解决。哈勃望远镜可以让天文学家将宇宙回溯到大爆炸5亿年内。 美国宇航局/欧空局哈勃太空望远镜的最新结果表明，早期宇宙中第一批恒星和星系的形成比之前认为的要早。欧洲天文学家小组没有发现第一代恒星的证据，也就是第三代恒星，那时宇宙还不到10亿年。这个艺术家的印象呈现了早期的宇宙。 来源：ESA/Hubble, M. Kornmesser and NASA 由欧洲航天局的Rachana Bhatawdekar领导的一个欧洲研究小组，开始研究宇宙早期的第一代恒星。作为星族Ⅲ，这些恒星是由大爆炸产生的原始物质锻造而成。另一种解释则是恒星必须完全由氢、氦和锂组成，在这些恒星的核心过程中，只有氢、氦和锂这些元素才能产生更重的元素，比如氧、氮、碳和铁。 Bhatawdekar和她的团队用哈勃太空望远镜(支持数据来自NASA的斯皮策太空望远镜和欧洲南方天文台的地面超大望远镜)研究了大爆炸5亿到10亿年后的早期宇宙。“在这个宇宙时间间隔内，我们没有发现第一代恒星（星族Ⅲ）存在的证据，”Bhatawdekar谈到新结果时说。 作为哈勃前沿领域计划的一部分，这一结果是利用哈勃太空望远镜的宽视场照相机3和高级巡天照相机完成的。这个项目(从2012年到2017年观测了6个遥远的星系团)对星系团和位于其后的星系进行了有史以来最深入的观测，并通过引力透镜效应对其进行了放大，因此发现的星系比以前观测到的要暗10到100倍。前景星系团的质量足够大，可以弯曲和放大来自它们后面较远物体的光。这允许哈勃望远镜使用这些宇宙放大镜来研究超出其正常操作能力的物体。 Bhatawdekar和她的团队开发了一种新技术，可以移除构成这些引力透镜的明亮前景星系的光线。这使他们能够发现质量比以前哈勃观测到的质量更低的星系，其距离对应于宇宙还不到十亿年的时间。在宇宙时间的这个点上，缺乏外来恒星群的证据和对许多低质量星系的识别，支持了这些星系最有可能成为宇宙再电离的候选星系的说法。在早期宇宙中，这段再电离时期是中性的星系间介质被第一批恒星和星系电离的时期。 这张由美国宇航局/欧洲航天局哈勃太空望远镜拍摄的照片显示了MACS J0416星系团。这是哈勃前沿领域项目正在研究的六个星系团之一，该项目拍摄了迄今为止最深的引力透镜图像。科学家利用星系团内的光(蓝色可见)来研究暗物质在星系团内的分布。 来源：NASA, ESA and M. Montes (University of New South Wales) “这些结果具有深远的天体物理学意义，因为它们表明星系的形成肯定比我们想象的要早得多。”Bhatawdekar说，“这也有力地支持了早期宇宙中低质量/暗淡星系导致再电离的观点。” 这些结果还表明，恒星和星系最早的形成比哈勃太空望远镜能探测到的要早得多。这为NASA/ESA/CSA即将推出的詹姆斯韦伯太空望远镜留下了一个令人兴奋的进一步研究领域——研究宇宙最早的星系。 这些结果是基于Bhatawdekar等人2019年发表的一篇论文，以及即将出版的《皇家天文学会月报》上的一篇论文。这些结果也在美国天文学会第236次会议的新闻发布会上公布。 这项研究的欧洲天文学家团队由R. Bhatawdekar和C.J. Conselice组成。 哈勃太空望远镜是NASA和ESA之间国际合作的项目。NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）进行哈勃望远镜的科学运作。STScI由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会为NASA运营。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/hubble-makes-surprising-find-in-early-universe

哈勃望远镜拍摄到宇宙雪花

哈勃望远镜拍摄到宇宙雪花

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Almost like snowflakes, the stars of the globular cluster NGC 6441 sparkle peacefully in the night sky, about 13,000 light-years from the Milky Way’s galactic center. Like snowflakes, the exact number of stars in such a cluster is difficult to discern. It is estimated that together the stars have 1.6 million times the mass of the Sun, making NGC 6441 one of the most massive and luminous globular clusters in the Milky Way. NGC 6441 is host to four pulsars that each complete a single rotation in a few milliseconds. Also hidden within this cluster is JaFu 2, a planetary nebula. Despite their name, planetary nebulas have little to do with planets. A phase in the evolution of intermediate-mass stars, planetary nebulas last for only…

NASA望远镜因“哈勃之母”而得名南希·格蕾丝·罗曼

NASA望远镜因“哈勃之母”而得名南希·格蕾丝·罗曼

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NASA的广域红外调查望远镜(WFIRST)现在被命名为南希·格雷斯·罗曼太空望远镜，以NASA的第一位天文学负责人命名。 来源：NASA NASA将其目前正在开发的下一代太空望远镜命名为“广域红外勘测望远镜（WFIRST）”，以纪念NASA的首位首席天文学家南希·格雷斯·罗曼，她为专注于更广阔宇宙的太空望远镜铺平了道路。 新命名的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜(简称罗曼太空望远镜)将于本世纪20年代中期发射升空。它将调查长期存在的天文学谜团，比如宇宙膨胀背后的力量，并寻找太阳系以外的遥远行星。 被认为是30年前发射的NASA哈勃太空望远镜的母亲，罗曼孜孜不倦地提倡开发新工具，让科学家从太空研究更广阔的宇宙。她于2018年去世，给科学界留下了巨大的遗产。 “正是由于南希·格蕾丝·罗曼的领导和远见卓识，美国宇航局成为天体物理学的先驱，发射了世界上最强大、最有成效的哈勃太空望远镜。”美国宇航局局长吉姆·布里登斯汀说，“我想不出比WFIRST更好的名字了，它将成为NASA的哈勃和韦伯望远镜的继任者。” 与NASA合作使用哈勃望远镜和WFIRST太空望远镜的前参议员巴拉巴拉·米库尔斯基说：“在我们庆祝妇女获得选举权100周年之际，NASA宣布了他们的新WFIRST望远镜的名字，以纪念南希·罗曼博士，哈勃之母，她是当之无愧的。NASA认可女性在科学领域取得的惊人成就，使我们离不再隐藏的人物和隐藏的星系越来越近。” 计划于本世纪20年代中期发射的南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜，原名WFIRST，将成为哈勃望远镜的远房表亲。尽管和哈勃望远镜的相机一样灵敏，罗曼太空望远镜的3亿像素宽视场设备将拍摄比哈勃大100倍的天空区域。这意味着一张罗曼太空望远镜的图像将包含相当于100张哈勃望远镜照片的细节。 来源：NASA 谁是南希·格蕾丝·罗马？ 罗曼于1925年5月16日出生在田纳西州的纳什维尔，面对困扰着她那一代对科学感兴趣的女性的种种挑战，她始终坚韧不拔。七年级时，她知道自己想成为一名天文学家。尽管她对进入科学领域感到气馁——斯沃斯莫尔学院物理系的主任告诉她，他通常会劝阻女孩们不要选择物理专业，但她“可能会成功”——罗曼还是在1946年从斯沃斯莫尔学院获得了天文学学士学位，并在1949年从芝加哥大学获得了博士学位。 她在芝加哥呆了六年，发现了对我们银河系的演化有意义的恒星组成。当时，她知道自己获得大学终身职位的机会渺茫，于是在美国海军研究实验室任职，并通过无线电波在研究宇宙问题方面取得了长足进展。 1959年，罗曼来到NASA，当时NASA刚刚成立6个月。当时，她在空间科学办公室担任天文学和相对论主任，管理与天文学有关的项目和拨款。 “我知道承担这个责任意味着我不能再做研究，但从头制定一个计划的挑战太大了，我相信它会影响未来几十年的天文学，”她在接受NASA采访时说。 对于想要在科学研究中取得进步的女性来说，这是一个艰难的时代。罗曼说，在NASA，男人们一般都对她一视同仁，但她在一次采访中透露，她不得不在她的名字前面加上前缀“博士”，否则，我无法超越秘书这个职位。 但是她坚持不懈地建立新的方法来探索宇宙的秘密。当她到达NASA时，天文学家可以从气球、探测火箭和飞机上获得数据，但他们不能测量所有的波长。地球的大气层阻挡了来自遥远宇宙的大部分辐射。更重要的是，只有太空望远镜才能拥有永恒的夜晚，而且白天不必关闭。罗曼知道，要想用更强大的、不眨眼的眼睛来观察宇宙，NASA就必须向太空发射望远镜。 在罗曼的领导下，NASA在1966年至1972年间发射了四个轨道天文观测台。虽然这四颗卫星中只有两颗成功，但它们展示了基于太空的天体物理学的价值，并代表了哈勃望远镜的前身。她还支持国际紫外线探测器，该探测器是1970年代由NASA、欧洲航天局（ESA）和英国联合开发的项目，以及宇宙背景探测器（Cosmic Background Explorer），它测量了大爆炸留下的辐射，并使其两位顶尖科学家获得2006年诺贝尔物理学奖。 最重要的是，罗曼使哈勃太空望远镜成为现实。在20世纪60年代中期，她成立了一个由天文学家和工程师组成的委员会，设想一种能够实现重要科学目标的望远镜。她说服NASA和国会，发射世界上有史以来最强大的太空望远镜是当务之急。 哈勃望远镜被证明是有史以来在科学上最具革命性的太空望远镜。直到1998年，哈勃望远镜的首席科学家埃德·韦勒（Ed Weiler）称罗曼为“哈勃太空望远镜之母”。 “南希·格雷斯·罗曼是一位领导者和倡导者，她的奉献为NASA认真研究天体物理学领域做出了贡献，并把它带到了一个新的高度，”NASA科学副局长托马斯·祖布臣说。“她的名字值得在她研究过的天堂中占有一席之地，并为许多人开放。” 南希·格雷斯·罗曼太空望远镜（前称WFIRST）是即将推出的太空望远镜，旨在对红外天空进行宽视场成像和光谱分析。罗曼太空望远镜的目标之一是寻找有关暗能量的线索，暗能量是加速宇宙膨胀的神秘力量。任务的另一个目标是寻找和研究系外行星。 来源：NASA 什么是罗曼太空望远镜? 罗曼太空望远镜将是NASA的天文台，旨在解决暗能量、系外行星和红外天体物理学等领域的基本问题。罗曼望远镜的主镜直径为2.4米（7.9英尺），与哈勃太空望远镜的主镜大小相同。罗曼太空望远镜设计成有两个仪器，宽视场仪器和技术演示日冕仪。宽视场仪器的视场比哈勃红外仪器大100倍，可以用更少的观测时间捕捉更多的天空。日冕仪将对附近的单个系外行星进行高对比度成像和光谱分析。 WFIRST项目在今年2月份通过了关键的项目规划和技术里程碑，使该任务获得了开始进行硬件开发和测试的正式许可。随着这一最新的重要里程碑的通过，该团队将开始通过构建工程测试单元和模型来最终确定任务设计，以确保设计在发射和太空中的极端条件下保持正常。 NASA的2020财年综合拨款法案为2020年9月之前的WFIRST计划提供了资金。该计划未包含在2021财年的预算要求中，因为政府希望专注于完成詹姆斯·韦伯太空望远镜。 有关南希·格雷斯·罗曼的堂兄劳拉·贝茨·维罗和芭芭拉·布林克的声明，请访问： https://go.nasa.gov/2WREEtz 有关罗曼太空望远镜的更多信息，请访问： https://www.nasa.gov/roman 参考来源： https://www.nasa.gov/press-release/nasa-telescope-named-for-mother-of-hubble-nancy-grace-roman

哈勃太空望远镜用闪耀着星光的织锦来纪念观测太空30周年

哈勃太空望远镜用闪耀着星光的织锦来纪念观测太空30周年

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NASA为庆祝哈勃太空望远镜30年来揭开太空之美和神秘之处，近日公布了一幅令人震惊的新图像，展示了邻近星系的一场恒星诞生的风暴。 在这张哈勃拍摄的照片中，巨大的红色星云(NGC 2014)和它较小的蓝色邻居(NGC 2020)是位于16.3万光年之外的银河系卫星星系大麦哲伦星云中一个巨大的恒星形成区域的一部分。这幅图片之所以被称为“宇宙暗礁”是因为它看起来像海底世界。 为纪念哈勃太空望远镜观测太空30周年，NASA日前发布了一幅彩色图像，这幅图像酷似一个充满恒星的海底世界的宇宙版本。在这张哈勃拍摄的照片中，巨大的红色星云(NGC 2014)和它较小的蓝色邻居(NGC 2020)是位于16.3万光年之外的银河系卫星星系大麦哲伦星云中一个巨大的恒星形成区域的一部分。这张照片被称为“宇宙暗礁”，因为NGC 2014就像漂浮在浩瀚的恒星海洋中珊瑚礁的一部分。NGC 2014中的一些星星是怪物。星云的核心是一组明亮、巨大的恒星，每一颗的质量都是太阳的10到20倍。左下方看似孤立的蓝色星云(NGC 2020)是由一颗比我们的太阳还要亮20万倍的巨型恒星形成的。巨型恒星通过一系列喷发事件将蓝色气体喷出来，在此过程中它失去了部分外层物质。 来源：NASA, ESA and STScI 30年前，也就是1990年4月24日，哈勃太空望远镜和五名宇航员搭乘发现号航天飞机从NASA位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心升空。一天后，这架望远镜部署到地球轨道上。它开启了我们观察宇宙的新视角，而宇宙改变了我们的文明。 哈勃望远镜不仅为科学家们带来了现代天文学的革命，而且还带领公众踏上了一段奇妙的探索和发现之旅。哈勃望远镜所拍摄的永不停息、令人惊叹的天体快照为其在科学上的最高成就提供了一个直观的缩影。与之前的太空望远镜不同的是，哈勃望远镜使天文学变得与时代息息相关、引人入胜，任何年龄的人都能接触到它。太空望远镜的标志性影像重新定义了我们对宇宙的看法以及我们在时间和空间中的位置。 “哈勃望远镜为我们提供了关于宇宙的惊人见解，从附近的行星到我们迄今为止所见过的最远的星系，”华盛顿特区NASA总部科学副主任托马斯·祖布兴（Thomas Zurbuchen）说，“30年前发射如此巨大的望远镜是革命性的，今天这个天文学巨头仍在提供革命性的科学。几十年来，它壮观的画面激发了人们的想象力，并将在未来几年继续激励人类。” 不受地球模糊大气的束缚，该太空天文台以前所未有的水晶般清晰的清晰度，在从紫外线到近红外光的各种波长范围内，解开了宇宙的面纱。 在2020年4月24日，哈勃太空望远镜庆祝它在轨道上的第30个年头，它向我们首次展示了从未见过的两个美丽星云——NGC 2020和NGC 2014。哈勃望远镜的资深项目科学家詹妮弗·怀斯曼博士带我们参观了这张令人震惊的新图像，描述了哈勃望远镜目前的健康状况，并总结了哈勃望远镜在30年的天文学生涯中所做的贡献。 来源： NASA’s Goddard Space Flight Center 哈勃望远镜的主要成就包括测量宇宙的膨胀和加速度；发现黑洞在星系中是普遍存在的；描述其他恒星周围行星的大气特征；监测太阳系内行星的天气变化；回溯宇宙97%的时间来记录恒星和星系的诞生和演化。 迄今为止，哈勃望远镜已经完成了140万次观测，并提供了世界各地的天文学家用来撰写超过17,000篇经过同行评审的科学出版物的数据，使其成为历史上最多产的太空天文台。单凭其档案数据将推动未来几代人对天文学的研究。 哈勃望远镜的长寿要归功于1993年至2009年的五次航天飞机维修任务，宇航员用先进的仪器、新的电子设备和在轨维修对哈勃望远镜进行了升级。这个历史悠久的天文台，连同它的一套照相机和其他仪器，预计将在2020年与即将到来的詹姆斯·韦伯太空望远镜协同工作。 哈勃太空望远镜是NASA和ESA（欧洲航天局）之间国际合作的项目。位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）负责哈勃的科学运作。STScI由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会为NASA运营。 来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/hubble-marks-30-years-in-space-with-tapestry-of-blazing-starbirth/

离接触小行星贝努又近了一步

离接触小行星贝努又近了一步

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在成功完成“检查点”演习之后，美国宇航局的第一架小行星采样飞船距离着陆小行星贝努（Bennu）仅一步之遥。 昨天，NASA的OSIRIS-REx太空飞船进行了第一次样品采集程序的演练，在南丁格尔号上的高度约为246英尺(75米)，然后对小行星进行了反向燃烧。OSIRIS-REx的主要样本采集地点南丁格尔陨石坑位于贝努北半球的一个陨石坑内。 为期四小时的检查点演练使航天器完成了采样序列的四个操作中的前两个：轨道偏离燃烧和检查点燃烧。 Checkpoint之所以如此命名，是因为在这个位置上，航天器在向第三次操作的位置调整轨道之前，会自动检查其位置和速度。 这幅艺术家的概念图展示了NASA的OSIRIS-REx太空飞船在检查点预演期间的轨迹和配置，这是该任务第一次实践从小行星贝努收集样本的初始步骤。 影像来源：NASA/Goddard/University of Arizona 在离开0.6英里(1公里)的安全轨道4小时后，飞船在距贝努表面约410英尺(125米)的高度进行了检查点机动。从那里，飞船继续下降，在接下来的9分钟里，它的轨迹朝着——但没有到达——采样事件的第三个机动点——“Matchpoint”燃烧点的位置。当到达大约246英尺(75米)的高度时，奥西里斯-雷克斯完成了背向燃烧以完成排练，这是该航天器距离贝努最近的一次。 在排练期间，航天器成功地部署了采样臂，即触即走样品采集装置（TAGSAM），确认了样本采集操作的位置。此外，某些航天器的仪器收集了科学和导航图像，并对样品位点进行了光谱学观察，这些将在采样期间发生。 首次演练为任务团队提供了通过轨道偏离和检查点操作中导航航天器的练习，并有机会验证航天飞机的成像、导航和测距系统在下降序列的第一部分是否按预期运行。检查点的演练还向团队确认，OSIRIS-REx的自然特征跟踪（NFT）引导系统可以准确地估计航天器相对于贝努下降到地面时的位置和速度。 作为COVID-19响应的一部分，任务团队在准备检查站排演的最后一个月中，最大限度地提高了远程工作的效率。彩排当天，有限的人员从洛克希德·马丁航天公司、美国宇航局的戈达德太空飞行中心和亚利桑那大学监测航天器的遥测，并采取了适当的安全预防措施，而其他人员则远程执行任务。 “这次演习使我们能够验证下降期间的飞行系统性能，特别是Checkpoint燃烧点的自动更新和执行，”位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的OSIRIS-REx项目经理Rich Burns说。“在国家危机时期完成这一里程碑式的任务，证明了我们团队的专业性和专注力。这充分说明了他们‘敢想敢干’的态度，希望在这个充满挑战的时代能带来一点好消息。” 该航天器将在8月25日进行首次采样尝试，期间一直沿小行星的表面飞行。在采集事件中，OSIRIS-REx的采样装置将接触Bennu的表面约5秒钟，发射一个加压氮电荷来扰乱表面，并在飞船后退之前收集样本。该航天器计划于2023年9月24日将样品返回地球。 位于马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心为OSIRIS-REx提供全面的任务管理、系统工程以及安全和任务保障。位于图森市的亚利桑那大学的丹蒂·洛雷塔(Dante Lauretta)是首席研究员，亚利桑那大学还领导着科学团队和任务的科学观测规划和数据处理。位于丹佛的洛克希德·马丁太空公司建造了这艘宇宙飞船，并提供飞行操作。戈达德和金纳特航天公司负责OSIRIS-REx宇宙飞船的航行。OSIRIS-REx是NASA新边疆计划的第三个任务，该计划由位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心为华盛顿的NASA科学任务理事会管理。

哈勃望远镜拍摄了一个食人族星系

哈勃望远镜拍摄了一个食人族星系

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This remarkable spiral galaxy, known as NGC 4651, may look serene and peaceful as it swirls in the vast, silent emptiness of space, but don’t be fooled — it keeps a violent secret. It is believed that this galaxy consumed another smaller galaxy to become the large and beautiful spiral that we observe today. Although only a telescope like the NASA/ESA Hubble Space Telescope, which captured this image, could give us a picture this clear, NGC 4651 can also be observed with an amateur telescope — so if you have a telescope at home and a star-gazing eye, look out for this glittering carnivorous spiral. Text credit: ESA (European Space Agency) Image credit: ESA/Hubble & NASA, D. Leonard 这个引人注目的螺旋星系，即NGC 4651，当它在广袤、寂静的太空中旋转时，看起来像宁静祥和，但不要被愚弄了——它隐藏着一个暴烈的秘密。据信，这个星系吞噬了另一个较小的星系，形成了我们今天看到的巨大而美丽的螺旋。 尽管只有像NASA/ESA哈勃太空望远镜这样的望远镜能够捕获到这张图像，才能使我们获得清晰的照片，但是NGC 4651也可以用业余望远镜观察到——所以如果你家里有望远镜和一双观星的眼睛，留意一下这个闪闪发光的食肉螺旋。 文字来源：ESA（欧洲航天局） 图片来源：ESA/Hubble和NASA, D….

哈勃望远镜发现了神秘的中型黑洞的最佳证据

哈勃望远镜发现了神秘的中型黑洞的最佳证据

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天文学家发现了宇宙杀手的最佳证据：一个被称为“中等质量”的神秘的黑洞，它撕裂了一颗离它太近的任性的恒星，从而暴露了它的存在。 黑洞的质量大约是太阳的5万倍，比位于大型星系核心的超大质量黑洞(数百万或数十亿倍太阳质量)要小，但比大质量恒星坍缩形成的恒星质量黑洞要大。 这些所谓的中等质量黑洞(IMBHs)是黑洞演化过程中一个长期寻找的“缺失环节”。尽管还有其他一些IMBH候选者，但研究人员认为这些新发现是迄今为止宇宙中黑洞的最有力证据。 它利用了两个X射线天文台的强大力量以及NASA哈勃太空望远镜的敏锐视野，最终锁定了这只宇宙怪兽。 这幅图描绘了一场宇宙间的谋杀。一颗恒星正在被一个包含数万个太阳质量的黑洞的强大引力撕碎。恒星残骸在黑洞周围形成了一个吸积盘。来自超高温气体盘的X射线光提醒天文学家黑洞的位置；否则它就会潜伏在黑暗中。这个神秘的物体被归类为中等质量黑洞(IMBH)，因为它比位于星系中心的巨型黑洞要小得多。因此，IMBHs大多是静止的，因为它们吸的物质不多，而且很难找到。哈勃望远镜的观测提供了证据，证明IMBH存在于一个稠密的星团中。星系团本身可能是矮星系的简化核心。 图片来源：NASA, ESA and D. Player (STScI) [rml_read_more] “中等质量的黑洞是非常神秘的物体，因此仔细考虑并为每个候选黑洞提供不同的解释是非常重要的。这就是哈勃望远镜为我们的候选黑洞所做的。”这项研究的首席研究员，新罕布什尔大学的林大成说。研究结果发表在2020年3月31日的《天体物理学杂志通讯》(Astrophysical Journal Letters)上。 这个发现的故事读起来就像夏洛克·福尔摩斯(Sherlock Holmes)的故事，需要一丝不苟、一步一步地构建案件，才能抓住罪犯。 林和他的团队使用哈勃望远镜追踪了美国宇航局钱德拉X射线天文台和欧洲航天局（欧洲航天局）X射线多镜任务（XMM-Newton）的线索。2006年，这些卫星探测到了强大的X射线耀斑，但无法确定它是起源于我们银河系的内部还是外部。研究人员认为，这是由于一颗恒星在过于接近一个引力强大的致密物体(如黑洞)后被撕裂造成的。 令人惊讶的是，这个名为3XMM J215022.4−055108的X射线源并不位于星系中心，而星系中心通常是大质量黑洞居住的地方。这使人们相信IMBH是罪魁祸首，但首先必须排除X射线耀斑的另一个可能来源：我们自己的银河系中的中子星，在加热到非常高的温度后会冷却下来。中子星是恒星爆炸后的残余物。 哈勃太空望远镜对准了X射线源，以确定其精确位置。高分辨率的深空成像提供了强有力的证据，证明X射线并非来自我们星系中的一个孤立源，而是来自另一个星系外围的一个遥远而稠密的星团——这正是天文学家期望发现IMBH的地方。哈勃（Hubble）先前的研究表明，星系中心的黑洞的质量与该星系的中央隆起成正比。换句话说，星系质量越大，黑洞质量就越大。因此，3XMM J215022.4−055108所在的星团可能是一个低质量矮星系的剥离核心，该矮星系由于其与当前更大的星系宿主的密切相互作用而受到引力和潮汐的干扰。 天文学家已经找到了被称为“中等质量”的神秘的黑洞的最佳证据，它撕裂了一颗离它太近的恒星，从而暴露了它的存在。这一令人兴奋的发现打开了一扇门，有可能会有更多的恒星潜伏在黑暗中，等着被离得太近的恒星发现。 来源：NASA’s Goddard Space Flight Center IMBH尤其难以发现，因为它们比超大质量黑洞小且活动性低。它们没有现成的燃料来源，也没有强大的引力来吸引恒星和其他会产生X射线光芒的宇宙物质。天文学家必须抓住一个正在吞噬恒星的黑洞。林和他的同事们对XMM-Newton数据档案进行了梳理，搜索了成千上万的观测结果，找到了一个IMBH候选者。 被撕碎的恒星发出的X射线使天文学家们得以估算出黑洞的质量为5万个太阳质量。黑洞的质量是根据X射线光度和光谱形状来估计的。“这比以往只使用X射线发光度来确定IMBH候选星系要可靠得多。”林说，“我们之所以可以用光谱拟合来估计我们的天体的IMBH质量，是因为它的光谱演化表明，它一直处于热光谱状态，这种状态在恒星质量的黑洞的吸积中很常见，也很容易理解。” 这张哈勃太空望远镜拍摄的图像确定了一个中等质量黑洞的位置，它的质量是太阳的5万倍(比星系中心的超大质量黑洞要小得多)。这个黑洞被命名为3XMM J215022.4−055108，用白色的圆圈表示。这种神秘的黑洞首次被发现是在一颗恒星被黑洞捕获并摧毁时，恒星释放出的热气体释放出的x射线。哈勃需要在可见光中精确定位黑洞的位置。哈勃的高分辨率深空成像显示，黑洞位于一个密集的恒星群中，远在我们的银河系之外。星系团位于图片中心的星系附近。看起来较小的背景星系似乎散布在图像周围，包括一个正面的旋臂就在中央前景星系的上方。这张照片是用哈勃先进的巡天照相机拍摄的。 来源：NASA, ESA and D. Lin (University of New Hampshire) 这个物体并不是第一个被认为可能是中等质量黑洞的候选者。2009年，哈勃太空望远镜与斯威夫特天文台(Swift observatory)和欧洲航天局(ESA)的XMM-Newton合作，确定了位于银河系ESO 243-49边缘的被称为IMBH（称为HLX-1）。它也位于一颗年轻的蓝色恒星团的中心，这可能是一个被剥夺的矮星系核心。X射线来自黑洞周围的热吸积盘。林说：“主要的区别在于，我们的目标正在撕裂一颗恒星，这提供了有力的证据，证明它是一个巨大的黑洞，而不是人们经常认为包括HLX-1在内的先前候选者的恒星质量的黑洞。” 发现这个IMBH后，可能会有更多的黑洞潜伏在黑暗中未被发现，等待着被一个离得太近的恒星暴露。林计划使用他的团队已被证明成功的方法继续进行细致的侦探工作。许多问题有待回答。IMBH是否会产生超大质量黑洞？IMBH本身如何形成？密集的星团是他们的最爱吗？ 哈勃太空望远镜是NASA与ESA（欧洲航天局）之间国际合作的项目。位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。位于马里兰州巴尔的摩市的太空望远镜科学研究所(STScI)负责哈勃的科学运作。STScI由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会为NASA运营。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/hubble-finds-best-evidence-for-elusive-mid-sized-black-hole