□□2009年12月14日，“寬視場(chǎng)紅外觀測(cè)探測(cè)者”（WISE）衛(wèi)星由德?tīng)査?火箭從范登堡空軍基地發(fā)射升空。該衛(wèi)星將對(duì)太陽(yáng)系、銀河系和宇宙進(jìn)行全面的了解，研究的天體包括最冷和最暗的恒星、最亮的星系及小行星。

1 科學(xué)任務(wù)

由于星際塵埃的阻擋，人類通過(guò)可見(jiàn)光觀測(cè)到的銀河系恒星數(shù)量只有總數(shù)的百分之幾。而WISE衛(wèi)星攜帶的紅外科學(xué)儀器可以穿透塵埃，觀測(cè)到被塵埃遮擋的世界，能繪制出星系的球狀結(jié)構(gòu)。它還能探測(cè)星際塵埃發(fā)射出的紅外線，生成星系塵埃的最佳圖譜。太陽(yáng)系內(nèi)的小行星能將照射其上的絕大部分太陽(yáng)光吸收，并發(fā)射出中紅外線，因此WISE衛(wèi)星將測(cè)量10萬(wàn)多顆小行星的直徑。

在太陽(yáng)系以外的宇宙，WISE衛(wèi)星將提供一份年輕恒星及其塵埃盤(pán)和與成千上萬(wàn)顆年老恒星周圍的行星系相關(guān)的碎片盤(pán)的完整目錄。WISE衛(wèi)星將發(fā)現(xiàn)宇宙中的極亮紅外星系(ULIRG)，這種星系是由于星系碰撞引起星爆而產(chǎn)生的，絕大多數(shù)ULIRG被塵?；\罩。此外，WISE衛(wèi)星還將探測(cè)和確定被塵埃籠罩的活動(dòng)星系核(AGN)的數(shù)量，AGN很難被觀測(cè)到，目前尚未被可見(jiàn)光或紫外線觀測(cè)衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)。WISE衛(wèi)星還能觀測(cè)到星系團(tuán)，這將有助于進(jìn)一步研究促使宇宙加速形成的神秘暗能量。

因此，WISE衛(wèi)星的主要科學(xué)目標(biāo)是：①尋找宇宙中最亮的星系；②尋找距離太陽(yáng)最近的恒星；③探測(cè)小行星帶內(nèi)大于3km的小行星；④促進(jìn)從行星碎片盤(pán)的演化到星系中恒星形成歷史的更廣泛研究；⑤為“詹姆斯-韋伯”空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）提供重要的源編目。

2 衛(wèi)星概況

WISE衛(wèi)星計(jì)劃是美國(guó)航空航天局（NASA）、英國(guó)及荷蘭的紅外觀測(cè)合作項(xiàng)目，主要由NASA投資。該衛(wèi)星由戈達(dá)德航天飛行中心負(fù)責(zé)研發(fā)，衛(wèi)星平臺(tái)由鮑爾宇航技術(shù)公司建造。衛(wèi)星的科學(xué)運(yùn)行和數(shù)據(jù)處理將在加州理工學(xué)院的紅外處理與分析中心進(jìn)行。

紅外和可見(jiàn)光拍攝到的草帽星系

WISE衛(wèi)星質(zhì)量為661kg，采用三軸穩(wěn)定方式，將運(yùn)行在高500km的太陽(yáng)同步軌道，基線任務(wù)期為7個(gè)月（包括1個(gè)月的校驗(yàn)）。衛(wèi)星的2.4m×2.4m太陽(yáng)電池陣提供電能，在軌平均功率為301W。星上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量為96Gbyte，當(dāng)衛(wèi)星飛越地球兩極期間，在Ku頻段上通過(guò)“跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)”（TDRSS）衛(wèi)星與地面聯(lián)系，每天的數(shù)據(jù)傳輸量為23Gbyte（壓縮數(shù)據(jù)）。

WISE衛(wèi)星的主要科學(xué)有效載荷是一臺(tái)四通道紅外敏感望遠(yuǎn)鏡，能掃描整個(gè)天空。這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的口徑為40cm，視場(chǎng)為47′，工作在3～25μm紅外波段，其內(nèi)的1024×1024紅外探測(cè)器陣列的探測(cè)波長(zhǎng)在3.4、4.6、12和22μm處，分辨率為6″（在22μm處時(shí)為12″）。因此，WISE衛(wèi)星的紅外探測(cè)靈敏度是“宇宙背景探測(cè)器”（COBE）衛(wèi)星的50萬(wàn)倍，也是“紅外天文衛(wèi)星”（IRAS）的數(shù)百倍，從而有助于揭示行星、恒星及星系的起源，并能繪制一份迄今最清晰的紅外圖譜。由于WISE衛(wèi)星上望遠(yuǎn)鏡的溫度必須保持在－258℃以下，于是設(shè)計(jì)人員給望遠(yuǎn)鏡配備了一臺(tái)制冷器，這臺(tái)制冷器設(shè)計(jì)壽命為10個(gè)月，通過(guò)固態(tài)氫來(lái)制冷。

WISE衛(wèi)星的望遠(yuǎn)鏡每隔11s生成一幅天空?qǐng)D像，每幅圖像所覆蓋的區(qū)域相當(dāng)于月球面積的3倍多。6個(gè)月的觀測(cè)任務(wù)期之后，WISE衛(wèi)星將收集近150萬(wàn)幅圖像，從而覆蓋整個(gè)天空。WISE衛(wèi)星所采集的數(shù)據(jù)和圖像將以每天4次的頻率傳輸?shù)降孛?。地面技術(shù)人員利用這些數(shù)據(jù)和圖像能構(gòu)建一幅覆蓋整個(gè)天空的圖譜，并列出所有被探測(cè)到的天體。

WISE衛(wèi)星被放入火箭整流罩

完成組裝的衛(wèi)星

WISE衛(wèi)星的望遠(yuǎn)鏡