2023年12月6日，在南極洲美國國家科學(xué)基金會麥克默多站附近羅斯冰架上的航空航天長期氣球設(shè)施進行望遠鏡瞄準測試時，GUSTO望遠鏡掛在機庫起重機上。局的際空間圖石家莊兼職學(xué)生妹（電話微信365-*2895）提供1-2線熱門城市快速安排30分鐘到達任務(wù)專家正在校準用于確定望遠鏡指向的準制星恒星相機。圖像：鳴謝:uux.cn/José Silva代表GUSTO團隊
（神秘的備繪地球uux.cn）據(jù)美國國家航空航天局科學(xué)編輯團隊：在南極洲的一大片冰原上，科學(xué)家和工程師們正在準備一項名為GUSTO的美國美國國家航空航天局實驗，在氣球上探索宇宙。航空航天GUSTO將在12月21日之前從美國國家科學(xué)基金會麥克默多站研究基地附近的局的際空間圖羅斯冰架發(fā)射。
GUSTO代表銀河/河外ULDB光譜太赫茲天文臺，準制星它將窺視恒星之間被稱為星際介質(zhì)的備繪空間。氣球攜帶的美國望遠鏡將幫助科學(xué)家用極高頻率的無線電波制作銀河系大部分區(qū)域的3D地圖。GUSTO將檢查一個100平方度的航空航天區(qū)域，探索星際介質(zhì)的局的際空間圖許多階段以及銀河系中主要化學(xué)元素的豐度。
通過研究LMC并將其與銀河系進行比較，準制星我們將能夠了解星系是備繪石家莊兼職學(xué)生妹（電話微信365-*2895）提供1-2線熱門城市快速安排30分鐘到達如何從早期宇宙演化到現(xiàn)在的。
克里斯·沃克GUSTO首席研究員
特別是，GUSTO將掃描星際介質(zhì)中的碳、氧和氮，因為它們對地球上的生命至關(guān)重要。這些元素還可以幫助科學(xué)家解開塑造星際介質(zhì)的復(fù)雜過程網(wǎng)絡(luò)。
雖然我們的銀河系充滿了數(shù)十億顆恒星，包括我們的太陽，這些恒星本身就很有趣，但它們之間的空間擁有大量關(guān)于恒星和行星如何誕生的線索。
星際介質(zhì)是擴散的冷氣體和塵埃積聚成巨大的宇宙結(jié)構(gòu)，稱為分子云的地方，在適當?shù)臈l件下，分子云可以坍縮形成新的恒星。從年輕恒星周圍旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)盤，行星可以形成。
“古斯特”在研究這一過程的第一部分的能力方面是獨一無二的，“首先要理解這些云是如何形成的，”亞利桑那大學(xué)“古斯特”的首席研究員克里斯·沃克說。GUSTO是美國國家航空航天局大學(xué)、亞利桑那大學(xué)、約翰霍普金斯應(yīng)用物理實驗室(APL)和荷蘭空間研究所(SRON)的合作項目；以及麻省理工學(xué)院，JPL，史密森天體物理天文臺，和其他。
2023年11月9日，當哥倫比亞科學(xué)氣球設(shè)施的人員幫助陣風團隊將天文臺從水平位置翻轉(zhuǎn)到垂直位置時，可以看到陣風望遠鏡。這張照片是在南極洲美國國家科學(xué)基金會麥克默多站附近的羅斯冰架上的長期氣球設(shè)施拍攝的。鳴謝:uux.cn/José Silva代表GUSTO團隊
最終，當大質(zhì)量恒星死亡并爆炸成為超新星時，大質(zhì)量沖擊波會在分子云中波動，這反過來會導(dǎo)致更多恒星誕生，或者干脆摧毀分子云。古斯特也可以觀察分子云的末期。
GUSTO的功能就像一臺宇宙收音機，裝備來“傾聽”特定的宇宙成分。這是因為它能感應(yīng)到原子和分子傳輸?shù)母哳l信號。GUSTO中的“T”代表“太赫”——比手機工作頻率高出約1000倍。
“我們基本上有我們建造的這個無線電系統(tǒng)，我們可以轉(zhuǎn)動旋鈕，調(diào)諧到這些線路的頻率，”沃克說。“如果我們聽到什么，我們知道是他們。我們知道是那些原子和分子。”
隨著望遠鏡在天空中移動，科學(xué)家們將利用它來繪制每個位置特定原子和分子的信號強度和速度。“然后我們可以回去把這些點連接起來，創(chuàng)建一個看起來像是發(fā)射的照片的圖像，”沃克說。
由于大氣中的水蒸氣吸收了來自相關(guān)原子和分子的光，干擾了測量，所以從地球上的望遠鏡無法對碳、氮和氧進行這樣的觀測。在離地面約120，000英尺高的氣球上，GUSTO將在大部分水蒸氣上方飛行。“對于我們所做的科學(xué)類型來說，這就像在太空一樣好，”沃克說。
GUSTO望遠鏡還將揭示大麥哲倫星云(或稱LMC，我們銀河系附近的一個矮星系)的三維結(jié)構(gòu)。LMC類似于美國國家航空航天局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡正在探索的早期宇宙中的一些星系。但是由于LMC比遙遠的早期星系近得多，科學(xué)家們可以興致勃勃地更詳細地研究它。
“通過研究LMC并將其與銀河系進行比較，我們將能夠了解星系如何從早期宇宙演化到現(xiàn)在，”沃克解釋道。
GUSTO預(yù)計將乘坐一個3900萬立方英尺的零壓力氣球飛行至少55天，這種氣球可以在南極的夏天長時間高空飛行，漂浮時的直徑有一個足球場那么大。
2023年11月9日，GUSTO團隊成員José Silva，荷蘭空間研究所(SRON)的博士后研究員，站在羅斯冰架上的長期氣球設(shè)施標志旁邊，距離美國國家科學(xué)基金會在南極洲的麥克默多站8英里。鳴謝:uux.cn/Geoffrey Palo代表GUSTO團隊
南極洲為GUSTO提供了一個理想的發(fā)射地點。在南半球的夏天，這片大陸可以獲得持續(xù)的陽光，因此科學(xué)氣球在那里會格外穩(wěn)定。此外，南極周圍的大氣層會產(chǎn)生寒冷的旋轉(zhuǎn)空氣——產(chǎn)生一種稱為反氣旋的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象使氣球能夠不受干擾地繞圈飛行。
弗吉尼亞州沃洛普斯飛行設(shè)施的美國國家航空航天局氣球項目辦公室主任安德魯·漢密爾頓說:“這些任務(wù)每次將繞南極飛行幾天或幾周，這對科學(xué)界來說真的很有價值。”“他們觀察的時間越長，獲得的科學(xué)知識就越多。
GUSTO是美國國家航空航天局探索者計劃中的第一個氣球搭載實驗。它與該計劃的星載衛(wèi)星具有相同的科學(xué)影響力，如TESS(過境系外行星調(diào)查衛(wèi)星)和IXPE(成像X射線偏振探測器)。
APL的GUSTO項目經(jīng)理基蘭·赫加蒂說:“我們真的很想開拓創(chuàng)新。"我們想證明氣球調(diào)查確實會帶來令人信服的科學(xué)成果."
來自亞利桑那大學(xué)和APL的總共12名任務(wù)團隊成員正在南極洲進行GUSTO發(fā)射前的最后檢查。
海豹和企鵝就在附近，沃克和他的同事們正在努力工作，為這次天空中的終極冒險做準備。對沃克來說,“興致”代表了他30年的努力，是從地面望遠鏡和其他氣球?qū)嶒炛蝎@得的成果。
“我們都感到非常幸運和榮幸能夠完成這樣的任務(wù)——有機會組裝世界上有史以來最先進的太赫茲儀器，然后拖著它繞半個世界，然后發(fā)射它，”他說。“這是一個挑戰(zhàn)，但我們感到榮幸和謙卑，能夠做到這一點。”
關(guān)于任務(wù)
2017年3月，美國國家航空航天局天體物理學(xué)分部選擇了機遇GUSTO(銀河/河外ULDB光譜太赫茲天文臺)的探測器任務(wù)，以測量星際介質(zhì)的排放，幫助科學(xué)家通過測量我們銀河系和大麥哲倫云的一個大區(qū)域來確定星際氣體的生命周期。GUSTO任務(wù)由圖森亞利桑那大學(xué)的首席研究員Christopher Walker領(lǐng)導(dǎo)。該團隊還包括位于馬里蘭州勞雷爾的約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實驗室，該實驗室提供了安裝儀器的氣球平臺，稱為吊籃，以及GUSTO項目管理。亞利桑那大學(xué)提供了GUSTO望遠鏡和焦平面儀器，該儀器結(jié)合了來自加利福尼亞州帕薩迪納美國國家航空航天局噴氣推進實驗室、劍橋麻省理工學(xué)院、坦佩亞利桑那州立大學(xué)和SRON荷蘭空間研究所的探測器技術(shù)。
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