庞大的气球帮助天文学家清楚地观测太空

编译 高斯寒

这只气球的尺寸和足球场一般大，能帮助天文学家拍摄下无比清晰的太空图像，花费只是哈勃望远镜那样的轨道望远镜成本的九牛一毛。

超压气球搭载成像望远镜（SuperBIT）背后的秘密武器是一个简简单单的氦气球——这只气球能飘到地表上方40千米高的地方，在充分膨胀时，能扩大到一个足球场那般大小。

SuperBIT由来自英国、美国和加拿大的科研人员合作研发，是一次努力将轨道望远镜和地上天文学设施的优势相结合的尝试。

常规的地基天文望远镜必须要面对一个事实：地球大气层在维持所有人类生命方面干得十分出色，同时恼人的另一方面是，来自太空的光很难在未受到扭曲的情况下通过大气层，这使得我们从地面上难以拍摄天文物体的清晰照片。哈勃空间望远镜之类的轨道望远镜避免了这个问题，但是那些轨道望远镜的组装、发射和运作要耗费数十亿美元。

SuperBIT团队将一台天文望远镜置于一个平台上，再一起悬挂到一只庞大气球的下方，希望借此拍摄下能媲美空间望远镜成果的清晰照片，但所有预算仅为500万美元。“新的气球技术使得造访太空廉价、容易，而且对环境友好。”多伦多大学的埃及裔博士生穆罕默德•沙班（Mohamed Shaaban）说道，他是该项目背后的研究人员之一。

超压气球类似于常规探空气球，但它没有使用能随着内容物一起膨胀和收缩的弹性外皮，而是将氦气保持在与外部环境相比稍微加压的环境下。那样允许气球在大气层中停留数月之久，垂直方向的运动微乎其微——这对于天文学项目来说是完美载具。

SuperBIT团队说，2019年的超压气球在最终试验飞行中展现出非同一般的指向稳定性，在一个多小时内的角度变化低于1/36 000度。那样应该就允许望远镜拍下一些像哈勃空间望远镜拍摄到的一样清晰的图像。

SuperBIT项目的气球会在2022年4月从新西兰瓦纳卡升空，但它会环绕地球数圈，整个白天给电池充电，整个夜间拍摄照片。最终，气球会返回地面，甚至这一点也有好处：团队可以逐步调整和改进设计方案，而传统的轨道望远镜的升级费用昂贵得拒人于千里之外。

沙班说：“SuperBIT能不断重新装配和升级。它的第一个任务会是观察宇宙中最大的粒子加速器——星系团之间的对撞。”那些对撞应该让我们稍微理解暗物质的性质，学者认为暗物质构成宇宙中的大部分质量，但除了借助暗物质对常规物质的引力作用来判断，我们无从确定暗物质的存在。

“穴居人可以将石块相互撞击，以便看它们是什么东西构成的。”项目组的另一位成员、英国杜伦大学的理查德•马西（Richard Massey）教授补充说，“SuperBIT在寻找暗物质的撞击。两者其实是同一种实验，只是你需要一台太空望远镜才能看清。”

资料来源 The Guardian