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威尔金森各向异性探测器

威尔金森微波各向异性探测器(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe,简称WMAP)是NASA的人造卫星,目的是探测宇宙中大爆炸后残留的辐射热,2001年6月30日,WMAP搭载德尔塔II型火箭在佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心发射升空。其目标是找出宇宙微波背景辐射的温度之间的微小差异,以帮助测试有关宇宙产生的各种理论。它是COBE的继承者,是中级探索者卫星系列之一。WMAP以宇宙背景辐射的先躯研究者大卫·威尔金森命名。

威尔金森各向异性探测器介绍

结构特点

卫星的主体是一对1.4米×1.6米(4.6英尺×5.2英尺)背靠背的望远镜,能够从天空相距约140°的两点收集微波辐射并直接传入光学器件下面的10个接收器。

研制历程

根据大爆炸宇宙模型(The Big Bang),在宇宙年龄约30万年的时候,宇宙中的物质由电离状态转化成中性原子的状态,宇宙中的光子组分与实物退耦而变成微波背景辐射(CMB)。对于给定的宇宙模型,物理学家们可以精确的计算出CMB各向异性的功率谱,它是与宇宙模型的基本参数有关的,因而通过精确的测量宽角度范围的CMB功率谱,可以确定出各种宇宙模型的基本参数,判断哪些宇宙的模型更好的描述着我们的宇宙,而通过这些基本参数,我们可以知道许多宇宙学中的基本问题,比如空间的几何、宇宙中的物质组分、大尺度结构的形成和宇宙的电离历史等。CMB首先是由Penzias和Wilson(1965)发现的。

1992年,NASA的COBE卫星观测表明CMB是我们可以在自然界测到的最完美的黑体辐射谱,并且第一次给出了CMB各项异性的证据。但由于当时技术的限制,COBE的角分辨率只为7度,WMAP的角分辨率为13分,因而WMAP将能精确的回答上述许多基本问题。 使用情况 维尔金森各向异性探测器(WMAP)是第一个从L2轨道运行的飞行器。它被放在一个高度椭圆的驻留轨道,然后使用自己的助推器并借助月球重力进行机动飞行。月球借力飞行发生在2001年7月30日,10月1日WMAP到达L2拉格朗日点上的大李萨如轨道,距离地球150万公里(932000英里)。每6个月WMAP进行一次全天扫描。 最初的观测周期是24个月,但是任务期被延长到6年。WMAP已经完成了4次全天扫描,目前主要聚焦在宇宙微波背景里面很微弱的极化信号。

威尔金森各向异性探测器技术数据

名称:威尔金森各向异性探测器

制造商:美国宇航局戈达德航天飞行中心

发射日期:2001年6月30日

发射地点:佛罗里达州,卡纳维拉尔角

轨道:L2拉格朗日点,李萨如轨道

运载火箭:德尔塔Ⅱ7425-10

有效载荷

两台差比微波辐射仪

结构尺寸

3.8米×5米

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