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【科學科普】星球為什麼能漂浮太空而不往下墜落呢？認知錯覺蒙蔽了我們雙眼

，知識不會，衹是姿勢不對；科學凡此種種，用人話講才能聽懂文/天空之城團隊或許這就是認知的局限性和錯覺帶來的影響。因為我們都生活在地球這個狹小的空間內，很難有機會飛出地球親眼目睹浩瀚外太空。而在我們日常生活中，萬物總是會往下落，比如你扔一塊石頭，石頭總是會落到地面上。但到了浩瀚的外太空，一切變得似乎有很大不同，星球看起來漂浮在太空中，好像永遠都不會落下來。事實上…
入围博克体计划
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薛定谔的猫21年4月4日
Ultima Thule：太阳系的新边疆

2015年8月底，就在完成冥王星系统的历史性飞掠之后，新视野号小组向NASA提交了下一步的考察方案——让探测器在2019年的第一天抵达一个名叫2014 MU69的目标，以实现与柯伊伯带小型天体的第一次近距离交会。其实早在新视野号立项之初，任务计划就已经明确指出要一次性造访冥王星与另一个柯伊伯带天体（KBO），以进一步了解太阳系外围的多样化生态；探测器本身也被设计成可以至少持续工作数十年、能够在冥王…
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奇点无序度张力21年3月16日
CubeSat的概念

通常来说，建造并发射卫星都是耗资巨大的活动，只有政府或者资金雄厚的研究机构才有可能染指，普通人无缘参与其中。不过由加州州立理工大学以及斯坦福大学在上世纪90年代末提出的微型卫星CubeSat概念的提出在很大程度上改变了这一状况。CubeSat有多小？一般来说，它的标准体积单位恰好是1升，为边长10厘米的立方体（1U），其质量不超过1.33千克。由于结构简单体积小巧，其设计和建造难度也大大降低。Cu…
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奇点无序度张力21年3月16日
斯皮策15年的15大发现

Calla Cofield 译自NASA，2018年8月24日NASA的斯皮策空间望远镜已经在太空中度过了15个年头。为了庆祝斯皮策的15岁生日，这里重点介绍了它的15大发现。斯皮策于2003年8月25日发射进入环绕太阳的轨道。它在地球后方跟随地球前行，并与地球渐行渐远。斯皮策望远镜是NASA四大天文台中最后一架进入太空的。它原本的主要任务寿命是至少持续2.5年，现在的使用时间已经大大超出了预期。…
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奇点无序度张力21年3月16日
TESS：寻觅万千行星

对于系外行星的搜索来说，NASA在2009年发射的开普勒空间望远镜可谓居功甚伟。9年来，它以上千颗被确认的系外行星外加更多的候选体，彻底革新了我们对异星世界的认识；更不要提的是它还发现了第一颗地球级行星、第一批位于宜居带内的超级地球，估算出了拥有宜居带类地行星的类太阳恒星比例，甚至记下了超新星的极早期光学激波突破以及爆发期间的完整光变行为。但是虽然开普勒已经取得了累累硕果，在2013年之后更是巧妙…
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奇点无序度张力21年3月16日
第一颗地球尺度的系外行星

Michele Johnson 译自NASA，2011年12月20日加州莫菲特场讯——NASA的开普勒探测器发现了第一对太阳系以外环绕类太阳恒星运转的地球级行星。这两颗行星分别名为开普勒-20e与开普勒-20f，它们距离主星过近，并没有处在允许液态水存在于行星表面的宜居带之内，不过它们是迄今证实的环绕类太阳恒星运转的系外行星中最小的两颗。这一发现是朝向搜索类地行星终极目标迈进途中的另一个重要里程…
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奇点无序度张力21年3月16日
寻找宜居带内的地球级行星

系外行星是近年天文学最热门也是最重要的研究领域之一，新的发现层出不穷。在所有系外行星相关话题中，在其他恒星的宜居带内搜索地球级的行星算是重中之重，这也是寻找地外生命的第一步。不过由于地球级行星质量偏小，宜居带与恒星的距离又相对较远，直到观测精度达到足够高、专用的行星搜索探测器升空之后的今天，对此类星球的搜索才露出了眉目。其实在系外行星发现后不久，人们就发现了第一批位于宜居带内的行星—室女70b以及…
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奇点无序度张力21年3月16日
KSN 2011d的光学激波突破

专事系外行星搜索的开普勒空间望远镜捕获超新星KSN 2011d激波突破一事算是最近被炒得沸沸扬扬的一条新闻。其实这本来是一项很不错的新发现，只是到了各路大小门户的报道中实在有所变味。“首次观测”、“恒星爆炸画面”，各种耸人听闻的标题不一而足，被遗忘的唯独只有必要的定语：光学波段，或许还有超新星的种类。虽然有同学已经就此撰文解析了前因后果，自己还是忍不住写上一篇啊。何为激波突破（shock brea…
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奇点无序度张力21年3月16日
极紫外探测器：管中窥探宇宙

专门进行紫外波段的天文卫星数量不算太多，但也还是有过轨道天文台（OAO）2号与3号、国际紫外探测器（IUE）、星系演化探测器（GALEX）等若干成功的例子。这些卫星的研究目标是宇宙中最炽热活跃的天体，它们的辐射能有相当一部分是以紫外光的形式释放出的。不过最极端的极紫外波段却是个例外。由于星际介质对极紫外辐射普遍不透明，印象里没有哪颗卫星专事此方面的研究，就算是空间极紫外仪器，也都是以太阳（至少是太…
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奇点无序度张力21年3月16日
SOHO：守望太阳20年

中微子振荡是当前粒子物理研究的一个热门话题。自20世纪60年代末起，设在美国南达科他州霍姆斯塔克（Homestake）金矿井下的四氯化碳中微子探测器开始测量太阳中微子，并发现中微子实际流量只有理论值的三成左右，由此对太阳（以及所有恒星）的结构模型提出了严峻挑战。因为这些中微子据信是起源于太阳发生核聚变反应的中心区域的，而中微子流量与产能速率直接相关。观测上如此显著的中微子亏缺只能源自两种可能性——…
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奇点无序度张力21年3月16日
罗塞塔号的彗星一年

2014年8月6日，欧洲空间局的罗塞塔号彗星探测器成功与67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星会合，成为史上第一架遭遇彗星又伴随后者一路运行的航天器，此时距离2004年春季的发射已经过去了将近10年半。在这段漫长的征程中，罗塞塔号经历了3次地球飞掠、1次火星飞掠、2次小行星会合、5次绕行太阳、两年半的深空沉眠，然后是一系列复杂的变轨机动，最终才得以与这颗小而奇特的彗星相逢。如今罗塞塔号已经在彗星上度过了…
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奇点无序度张力21年3月16日
菲莱号着陆，新的里程碑！

按照预定计划，罗塞塔号彗星探测器搭载的菲莱号着陆器将于世界时11月12日16时，北京时间11月13日0时左右着陆，于是守在办公室观看直播。现在罗塞塔小组已经确认，探测器在世界时11月12日16:03着陆，跟预定间只相差1分钟，这是航天史上第一次实现彗星的软着陆，祝贺罗塞塔小组和ESA！也祝今后的任务顺利！一对照片，菲莱号跟母探测器分离后的互拍，之后就是数小时的自由落体运动了，想来都要冒一身冷汗。不…
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奇点无序度张力21年3月16日
月基天文观测的早期尝试

自从20世纪60年代人类发射的探测器第一次造访月球以来，月面作为天文台选址就正式成为了讨论的话题。由于远离大气的干扰，在这里架设天文观测设备的可能性是非常吸引人的。早年曾有过多架探测器尝试过月基天文观测，并取得了不同程度的成功。前苏联在1970年11月发射的月球车1号搭乘月球17号探测器抵达月面，成为最早的月球车兼最早的行星际探测车，同时它也是月基天文观测的先驱者。它所携带的天文仪器是一台名为伦琴…
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奇点无序度张力21年3月16日
ISEE-3的35年传奇

它曾经是第一颗环绕拉格朗日点运行的卫星。它曾经是监视太阳风与地磁场的前哨。它曾经是第一架近距离交会并研究彗星的探测器。现在，它再度飞掠地球，并有望重返拉格朗日点……故事听起来近乎幻想，但这却是1978年8月发射的ISEE-3（国际日地探测器-3）的真实经历。这架圆筒形探测器最初的任务是与同期发射的母子探测器ISEE-1以及ISEE-2一道研究地球磁层和太阳风的相互作用，并给出地球磁场弓形激波的结构…
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奇点无序度张力21年3月16日
苏俄火星探测史

说到火星探测，一般人们都会想到美国发射的那些著名的探测器，从水手4号开始，一直到最新的好奇号火星车；另外可能还会提到欧洲空间局的火星快车号。其实作为又一航天大国前苏联（以及现在的俄罗斯）也向火星发射了大量航天器。由于火星探测本身所需要的多次变轨、长持续时间以及远距离飞行，任何微小的差错在途中都可能累计起来酿成大祸，其难度可想而知。或许早年部分出于冷战期间太空竞赛的匆忙，当代则是缺乏成功经验以及资金…
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奇点无序度张力21年3月16日
金星登陆史

金星是太阳系中大小和质量最接近地球的行星，也是地球最近的行星邻居。但是它的面貌与地球截然不同，其上硫酸云遍布且温度和气压甚高，因此登陆其上的探测器要面临严峻的考验。登陆金星的任务主要是由前苏联的金星（包括顺路探访哈雷彗星的维加1号和2号）系列探测器实现的。金星计划始于1961年，最早一批探测器包括于1961年飞掠金星的金星1号，还有因发射失败并未正式被赋予金星序列号的1VA原型机、金星2MV-1、…
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奇点无序度张力21年3月16日
GeV天文学小史

GeV伽玛射线应该算是需要在太空研究的电磁辐射最高能段了。对于能量更高的TeV光子来说，由于流量低且可以发生大气簇射，通常是使用地面切伦科夫望远镜进行观测的。GeV天文学往往与最剧烈最极端的天体活动相关，意义不言自明。不过可能是由于高能伽玛射线探测器的重量以及技术难度的原因，携带有专门的GeV观测仪器的天文卫星并不很多。尽管如此，这几颗卫星还是获取了丰硕的成果，将宇宙最狂暴的一面展现在众人面前。O…
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奇点无序度张力21年3月13日
帕克探测器：触及太阳

既然身居太阳的势力范围之内，太阳系中的大小天体都无法摆脱这颗中央恒星的影响。太阳的引力将周边天体束缚在各自的轨道上，它所发出的辐射又为行星和卫星提供了光和热。实际上，从某种意义上说，我们就是在太阳物质的包围之中生活的——从太阳表面流出的等离子体流（太阳风）足足延伸到了上百天文单位之外甚至更远处，一路塑造着空间天气的变化起伏，同时也改变着浸没其中的行星的周边环境，常年盘旋在地球（以及其他行星）南北磁…
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奇点无序度张力21年3月13日
费米LAT数据处理初体验·入门篇

费米伽玛射线望远镜的官方数据处理软件叫做Fermi Science Tools，最近得到机会尝了一下鲜，算是把LAT数据处理的整个过程摸索了一遍，于是将主要步骤和心得总结备考。由于内容较多，这次先介绍基本的数据处理步骤，至于比较麻烦的光谱分析则留给后文解决。其实跟HEAsoft比起来，Fermi Science Tools的整人程度要差得远，首先安装上就要简单快捷许多。先从这里下载当前的版本，解压…
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奇点无序度张力21年3月13日
SOHO太阳观测平台的仪器

位于日地之间第一拉格朗日点的太阳和日球层探测器（SOHO）主要用于研究关于太阳的3个重大问题：日冕为什么存在，它的加热机制是什么？太阳风又是如何被加速的？太阳内部是什么样的？至今SOHO已工作8年多，期间连续监测太阳的活动状况，包括最近的太阳活动高峰期。它一共搭载有12架探测仪器，用于不同领域的研究。下面以这3个问题为线索，对这些仪器作一些简要介绍，并附有各仪器的徽标。详细内容可以访问SOHO的官…
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奇点无序度张力21年3月13日
找寻宇宙的热量

William H. Waller 译自Sky and Telescope, Vol.105, No.2 (2003) NASA的最后一座大天文台正准备去革新人类对宇宙认识——就象它的姊妹曾经做过的那样<a…
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奇点无序度张力21年3月13日
卡西尼号的终章方案

晚上和同事看过卡西尼号华彩终章（Grand Finale）的直播，这架已在土星系统中飞行了13年的探测器终于走向了终结。犹记2004年夏天某日的中午，守在计算机前观看卡西尼号入轨、听得任务控制小组一片欢呼的场景。这些事情仿佛就发生在昨天，让人不得不感叹时光飞逝，犹如白驹过隙。艺术家笔下冲入土星大气、走向终点的卡西尼号土星探测器。（图片提供：NASA/JPL-Caltech）去年11月底，卡西尼号在…
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奇点无序度张力21年3月13日
NuSTAR：远眺千万黑洞

X射线天文卫星并不算少，单单在役的就有钱德拉X射线天文台、XMM-牛顿望远镜以及朱雀卫星三大主力，它们都是采用掠射式光路，可以直接对X射线源成像。但是这些卫星的成像能力只能覆盖软X射线，比如钱德拉望远镜的工作能段只是0.1到10 keV，后两架卫星的成像能段也与之相仿。在更高的能段上，一般的手段是使用编码掩模或者准直探测器进行间接观测，然后使用数学手段将图像还原。即将发射的NuSTAR（Nucle…
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奇点无序度张力21年3月13日
Hayabusa Returns~~

今年距离本人第一次听到隼鸟号探测器已有5年，距离它登陆目标小行星也差不多有4年半的时间了。如今这架已经发射7年有余、原计划2007年返回地球的小行星采样探测器历尽坎坷，终于在6月13日返回地球并在澳大利亚南部的Woomera试验场着陆，也算是给这项命途多舛的计划画上了句号。隼鸟号的目标是25143号小行星糸川，1998年由近地小行星观测计划LINEAR发现，于2003年以日本火箭之父糸川英夫命名。…
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奇点无序度张力21年3月13日