龍江一號與龍江二號將開展超長波天文觀測。（國家航天局視頻截圖）
新華社北京5月22日電（記者喻菲）在宇宙大爆炸后的幾千萬年到一兩億年間，宇宙如何擺脫黑暗，點(diǎn)亮第一代恒星從而迎來“第一縷曙光”？中國科學(xué)家將嘗試到月球的背面去尋找答案。
5月21日清晨，中國從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運(yùn)載火箭發(fā)射了名為“鵲橋”的嫦娥四號中繼星，同時(shí)升空的還包括兩顆超長波天文觀測微衛(wèi)星：龍江一號和龍江二號，它們將組成編隊(duì)環(huán)繞月球飛行，為探索宇宙的“黎明時(shí)代”奠定基礎(chǔ)。
中國科學(xué)院國家天文臺宇宙暗物質(zhì)暗能量團(tuán)組首席研究員、星系宇宙學(xué)部副主任陳學(xué)雷介紹，宇宙大爆炸結(jié)束后進(jìn)入“黑暗時(shí)代”，在萬有引力作用下原初擾動(dòng)逐漸增長形成第一代恒星和星系，宇宙進(jìn)入“黎明時(shí)代”。
陳學(xué)雷說，宇宙的“黎明時(shí)代”是科學(xué)界一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。宇宙的“黎明”具體是什么時(shí)候到來的？宇宙怎樣迎來“曙光”？宇宙里的第一代恒星有多大？……很多問題科學(xué)家至今都還只有猜測，需要通過天文觀測來幫助解答。
“宇宙‘黎明時(shí)代’的中性氫可能產(chǎn)生波長為21厘米的吸收譜線，這就好比是黎明的朝霞，我們就是要通過超長波射電觀測去尋找‘宇宙黎明’的這個(gè)特征。”陳學(xué)雷說。
雖然美國、澳大利亞、印度等國的科學(xué)家在地面上開展了很多針對宇宙“黎明時(shí)代”的天文觀測，但是都還沒有得到確切的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而有的探測結(jié)果存在很大爭議。
月球背面成為空間科學(xué)探測的理想之地。（國家航天局視頻截圖）
陳學(xué)雷說，地球大氣的電離層以及地球上產(chǎn)生的人工電磁干擾對探測有很大影響，所以這一觀測最好到太空去開展。
據(jù)介紹，射電觀測（接收遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的射電輻射）是研究天體（包括太陽、行星及太陽系外天體）的重要手段之一，但由于這些天體距離遙遠(yuǎn)，電磁信號十分微弱，在地球上，日常生產(chǎn)生活的電磁環(huán)境會對射電天文觀測產(chǎn)生顯著干擾。因此天文學(xué)家一直希望找到一片完全寧靜的地區(qū)，監(jiān)聽來自宇宙深處的微弱電磁信號。
對天文學(xué)家來說，月球背面是一片難得的寧靜之地。月球屏蔽了來自地球的各種無線電干擾信號，因而可以監(jiān)測到在地面和地球附近的太空無法分辨的電磁信號，將為研究恒星起源和星云演化提供重要資料，有望幫助科學(xué)家窺視宇宙“黑暗時(shí)代”和“黎明時(shí)代”的信息。
美國在上世紀(jì)70年代發(fā)射過兩顆觀測超長波段的衛(wèi)星，但由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)所限，并未獲得良好的觀測結(jié)果。“在這個(gè)波段上我們至今連一張好的天圖都還沒有。”陳學(xué)雷說。
包括陳學(xué)雷在內(nèi)的中國與荷蘭科學(xué)家提出一項(xiàng)新的太空探測計(jì)劃，發(fā)射一顆主星以及若干顆小衛(wèi)星環(huán)繞月球飛行，當(dāng)衛(wèi)星繞到月球背面的時(shí)候，就可以把地球的干擾擋住，開展觀測，而衛(wèi)星繞到月球正面時(shí)，就把數(shù)據(jù)傳送回地球。
中國科學(xué)家嘗試到月球背面探測宇宙的“黎明”。（國家航天局視頻截圖）
與嫦娥四號中繼星“鵲橋”一同發(fā)射的龍江一號與龍江二號微衛(wèi)星就是為這一計(jì)劃開展技術(shù)驗(yàn)證的。這兩顆微衛(wèi)星由哈爾濱工業(yè)大學(xué)與中科院國家空間科學(xué)中心聯(lián)合研制，陳學(xué)雷率領(lǐng)的科學(xué)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析。
“探索‘宇宙黎明’是長遠(yuǎn)的目標(biāo)，龍江一號、龍江二號還只是一個(gè)初步的實(shí)驗(yàn)，儀器自身的電磁干擾較大，觀測時(shí)間也非常短，還具有局限性，但是它們可以為我們今后的探測計(jì)劃奠定基礎(chǔ)。”陳學(xué)雷說。
他介紹，中國科學(xué)家已經(jīng)開展了超長波天文觀測陣列背景型號的研制，對一些關(guān)鍵技術(shù)開展攻關(guān)。
據(jù)了解，嫦娥四號中繼星上還搭載了荷蘭研制的低頻射電探測儀，而嫦娥四號著陸器上也將攜帶低頻射電探測儀。它們將一同“聆聽”來自宇宙更深處的“聲音”。
(責(zé)任編輯：蘇玉梅)
