发信人: feilong68()
整理人: jeter(2000-09-04 00:33:34), 站内信件
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Current and Future Infrared Astronomy Projects within 10 Years
CHEN Pei-sheng
（Yunnan Observatory, The Chinese of Academy Sciences,Kunming 650011,C
hina）
（Uinted Laboratory of Optical Astronomy,CAS）
Abstract：Infrared astronomy projects around the world in the current
and future within 10 years are briefly reviewed in this article.
Key words：Infrared astronomy; Ground-based and space telescope▲
引言
在过去20年间，红外天文学取得了令世人瞩目的进步。红外天文卫星(IRAS)
，宇宙背景探测器(COBE)及红外空间天文台(ISO)的发射成功以及一批4～10m地面
光学/红外望远镜的建成标志着红外天文学的发展步入了它的黄金时代。由于红外
探测技术的飞速进步，用于地面观测的自适应光学技术的崛起及以美国宇航局(N
ASA)、欧州空间局(ESA)和日本航天局(ISAS)为代表的若干空间计划中许多红外天
文空间飞行器的即将发射，将未来红外天文的发展带入了又一个十分兴盛的时期
。在未来10年里红外天文学将把我们带到发现更多新的行星系统的激动人心的时
代。将更进一步使我们认识到行星，恒星和星系是如何形成的。将解决早期宇宙
、星爆星系、褐矮星、类星体和星际物质等研究的关键问题。
以下将在本文中简要综述目前和未来10年中主要的红外天文观测计划。
1 南天近红外深空巡天(DENIS)
DENIS是欧州南方天文台(ESO)执行的南天近红外深空巡天计划。观测时间为
1995～2001年。使用ESO在智利La Silla的1m望远镜在I、J、K三个波段对全部南
天进行巡天，其极限星等在K波段可达到14mag，它的执行将在恒星形成区、银河
核球、低银纬星系、冷星、褐矮星和年轻恒星研究方面提供我们全新的信息。
2 近红外望远镜实验(NITE)
NITE是NASA执行的一个火箭载飞行计划。使用火箭携带一台致冷的近红外望
远镜工作于3～5μm波段。其目的是获得面向我们的(edge-on)旋涡星系的深空大
视场图像并在围绕这些星系的晕中搜索褐矮星。
3 2μm全天巡天(2MASS)
2MASS是美国天文界执行的一项地面近红外观测的庞大计划。分别在美国本土
亚利桑那州的霍普金斯山(Mt.Hopkins)和智利的Cerro Tololo各安装上一台1.3m
口径全自动红外望远镜，将在J，H，K波段全天巡天，其在JHK极限星等15mag左右
。在全部任务完成后预计将有3亿个点源、两百万幅红外像，及一百万个星系的观
测结果。北半球的观测于1997年4月开始，南半球的观测也于1998年3月开始，总
观测计划将历时3～4年。目前已有全天6%的观测资料，包括两千万个点源的红外
测光及位置结果在互联网上公开发表。
2MASS巡天计划的目的是：a)发表一个包括3亿个点源在内的具有高位置精度
和红外测光精度的近红外星表。b)发表一个包括一百万个面元(主要是星系)在内
的有位置、测光结果和形态的面元表。c)发表在三个红外波长上整个天空的红外
成像图共计两百万幅。2MASS的科学目标包括：银河系大尺度结构和本星系团研究
，太阳附近恒星普查以及褐矮星和活动星系核的发现等。
4 近红外照相及多天体光谱仪(NICMOS)
这是于1997年2月配备在哈勃空间望远镜上的三台红外相机和三台不同色散的
近红外光谱仪，工作于0.8～2.5μm波长上。其目的是利用哈勃望远镜2.4m的大口
径提供观测目标的近红外光谱和高分辨率图像。
5 宽视场红外探索者(WIRE)
WIRE是NASA于1999年3月发射的一台红外空间探测装置，带有两个128×128红
外阵列探测器，分别工作于以12μm和25μm为中心的两个波段，运行时间四个月
。WIRE的目的是开展对星爆星系红外发射的研究。由于有相当高的恒星形成率，
星爆星系显示相当可观的红外辐射。对由IRAS首先发现的星爆星系的研究是很重
要的，因为它们是本星系团中重要的能量来源。WIRE至少可以探测到50000个星系
，且可探测到比IRAS暗500倍的星系。
6 平流层红外天文台(SOFIA)
SOFIA是NASA和德国空间局(GSA)的一个联合项目，将在波音747飞机上装载光
学/红外/毫米波望远镜。这将是世界上最大的机载望远镜，将于2001年投入使用
。
SOFIA将飞行在几乎没有红外吸收的12000～15000m高空工作于整个红外波段
。它将用来研究星际云，恒星和行星形成、银河中心的活动、太阳系内行星和彗
星的组成等。
7 空间红外望远镜装置(SIRTF)
SIRTF是NASA的下一个大型空间天文台，将工作于3.5～180μm红外波段。它
将装载一台0.85m口径望远镜进行红外成像，测光和光谱工作。它的灵敏度将比I
RAS和ISO高成百上千倍，将于2001年发射，使用寿命为2.5～5年。
SIRTF的科学目标是集中收集以下观测资料：原行星和行星系统、褐矮星和巨
行星、极端明亮的星系和活动星系核、早期宇宙。它也可以用来研究外太阳系、
早期的恒星形成和化学元素的起源等。
8 Keck干涉阵
这是两台10m Keck望远镜和四台稍小的望远镜组成的光干涉系统，其分辨率
相当于一台85m的望远镜而达到毫角秒量级。它将使用自适应光学系统来消除大气
扰动的影响。它将工作于1.6～10μm红外波段，并将于2000年投入使用。
这台干涉阵将用来在红外探测邻近恒星的行星系统。在可见波段一个恒星的
亮度比其附近的行星亮上百万倍，但这些行星的峰值发射在红外波段，且在红外
波段恒星本身的亮度减小，因此在红外波段有可能探测到邻近恒星的行星。
9 红外成像巡天器(IRIS)
IRIS是日本航天局(ISAS)的一个航天计划，将在2～25μm进行红外照相，在
50～200μm进行远红外扫描。它将于2003年发射，工作寿命1.5年。
IRIS的目的是进行恒星形成、星际介质、太阳系外行星系统和星系形成和演
化的研究。
10 下一代空间望远镜(NGST)
NGST是NASA的下一代红外空间飞行器，计划于2007年发射，工作波段为0.5～
20μm。
NGST将有着极高的灵敏度和空间分辨率，将以从未有过的性能工作于近中红
外波段，它将用来研究早期宇宙及星系、恒星和行星的形成。
11 类地行星搜寻器(TPF)
TPF是NASA计划的一个空间长基线干涉系统。它由排列在“基线”上的一系列
空间望远镜组成，可以达到极高的位置测量精度。它将工作于最易找到类似地球
那样的行星的7～20μm波段，将于2011年发射，工作寿命至少6年。
TPF将用来搜寻环绕在太阳系外的恒星轨道上运行的类地行星(类似于水星，
金星，地球和火星)。利用近红外谱线的研究，也可观测这些太阳系外类地行星与
地球的异同。
另一个由NASA计划的空间长基线干涉阵将工作于TPF未复盖的远红外波段。但
目前尚未对它命名。它将用来研究恒星和行星盘形成的最早期和最冷的阶段。
12 远红外和毫米波望远镜(FIRST)
FIRST是欧洲空间局(ESA)计划的一个红外和毫米波空间飞行器，将工作于80
～670μm波段，计划于2007年发射，寿命至少3年。
FIRST将在其工作波段内进行光谱和测光工作。它将用来研究星系的形成、星
际介质、恒星形成、彗星和行星大气。
13 普朗克(PLANCK)
PLANCK是ESA计划的一个远红外和毫米波空间飞行器，将工作于350～10000μ
m波段，计划于2007年发射。
PLANCK的目的是在较高的灵敏度和空间分辨率上对整个天空进行宇宙背景辐
射的各向异性成像研究。
14 空间红外干涉阵(Darwin)
这是ESA的空间红外干涉的一个远期计划，目前尚未最后确定其精确的工作波
段，但基本打算是在近红外进行探测。Darwin的发射计划在2009年以后。
Darwin的基本目的是搜寻邻近恒星附近的类地行星，并研究这些行星大气的
红外谱线以寻找生命的踪迹。Darwin也是一个普适的红外空间天文台，它由6台空
间望远镜组成一个干涉阵，飞行在火星和木星之间的轨道上，可以进行诸多的现
代天体物理课题的研究。
15 结 语
以上14个红外天文计划是目前和未来10年内正在和将要实施的世界上的主要
红外天文项目。随着这些项目的先后完成，人类对宇宙的形成和演化、生命的起
源和演化、化学元素的起源等一系列重大问题将有一个全新的认识，这将极大地
推进人类社会的文明和进步。■
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