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毫米波段气球观天计划

时间:2013-10-04来源:机器视觉网http://shixinhua.com 作者:石鑫华机器视觉网 点击:

毫米波段气球观天计划

石鑫华机器视觉网:毫米波段气球观天计划 (BOOMERanG experiment,Balloon Observations Of Millimetric Extragalactic Radiation and Geophysics)是三次以高空气球在次轨道飞行测量部分天区宇宙微波背景辐射的实验。这是首度以巨大的、高传真放大影像观测宇宙微波背景温度各向异性的实验,使用一架飞行在42,000米高的望远镜,让大气层在微波的吸收降至极低。虽然仅能扫描天空中极小的一块区域,但与卫星探测比较,成本降低了非常多。
第一次的飞行实验于1997年在北美洲完成。后续在1998和2003年的两次飞行都在南极洲的麦可墨得基地开始,利用极地涡旋的风在南极盘旋了两个星期之久,也因此这个望远镜有了回力镖的名称。
准备发射升空的望远镜
准备发射升空的望远镜

仪器设备

这个时眼使用的仪器是辐射热测量器来检测辐射。这些辐射热测量器被维持在绝对温度0.27K,依据德拜定律在这种温度下物体的热容量是非常低的,因此在对比之下,接踵而来的微波能导致明显的温度变化,其强度变化足以让敏感的温度计明确的侦测出来。
一个1.2米的反射镜能将微波聚焦在有16个角状接收器的焦平面上。这些接收器的工作频率为145 GHz、245 GHz和345 GHz,每个仅有8个像素,所以一次只能看见极小范围的天空,所以望远镜必须转动来扫描整体的视野。
 

成效

与其他的实验,像是Saskatoon、TOCO、 MAXIMA等,结合,毫米波段气球观天计划在1997和1998年确定了到高精度与最后散射表面的角直径距离。在与被认为已经完整的哈柏常数结合后,毫米波段气球观天计划的数据认为宇宙的形状是平坦的,支持宇宙存在暗能量的超新星证据。毫米波段气球观天计划在2003年的飞行,在宇宙微波背景的偏极化测量和温度的各向异性上,获得了有非常高噪讯比的信号图。
毫米波段气球观天计划测量的宇宙微波背景的各向异性
毫米波段气球观天计划测量的宇宙微波背景的各向异性
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