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探索宇宙的方法和工具

①大约20亿年前，一颗比太阳重20多倍的“超级太阳”，燃烧完它的核聚变燃料。瞬间坍缩，引发巨大的爆炸，发出了一个持续几百秒的巨大“宇宙烟花”——伽马射线暴。其产生的高能伽马光子穿过茫茫宇宙，于2022年10月9日抵达地球。接收到此次宇宙事件的正是位于四川稻城的高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）观测站。

②随着科技的不断进步，人类观测宇宙的视野越来越辽阔，如今已经能够借助大型望远镜“看到”距离地球百亿光年外的遥远天体。那么，人类“看”到宇宙的方法有哪些呢？

③人类“看”宇宙的方法主要有五种。第一种，对天体进行直接探测，比如我国的探月工程。探月工程一期实现了环绕月球探测，二期实现了月面软着陆和自动巡视勘察，三期实现了无人采样返回，这些都属于直接探测的范畴。但是，由于技术手段的限制以及天体间巨大的空间跨度，现阶段能够直接探测的天体少之又少。第二种，观测宇宙线。宇宙线是来自于宇宙空间的高能粒子，携带着宇宙起源“天体演化”太阳活动及日地空间环境等重要科学信息。“拉索”（LHAASO）就是世界上规模最大、灵敏度最高的宇宙射线探测装置。第三种方法是探测中微子。中微子通常来源于天体最核心的部分，携带了天体核心的信息。但它是一种非常特殊的粒子，几乎不与其他物质发生反应，所以很难被探测到。第四种方法是探测引力波。引力波是广义相对论的重要预言之一，对引力波的探测也是我们解码宇宙的利器。第五种方法就是电磁波探测。如果我们收集到天体发出的电磁波，就有可能反演出天体的一些重要的物理状态。

④天文望远镜是我们最熟悉的一种天文观测设备。我们通常最常见的天文望远镜可分为射电望远镜和光学望远镜两大类。“中国天眼”是世界第一大单口径射电望远镜。它拥有30个标准足球场大的接收面积，能大幅拓展人类的视野，用于探索宇宙起源和演化。光学望远镜通过接收光学波段的辐射来研究天体，可以分为地基光学望远镜和天基光学望远镜。位于河北省的郭守敬望远镜，是世界上光谱获取率最高的大视场、大口径的地基光学望远镜。郭守敬望远镜一次拍摄可以获取约4000个天体的光谱。我国的天文学家利用它的观测数据，把银河系的直径从10万光年扩展到了20万光年，并搜寻到了很多奇异天体。中国空间站巡天空间望远镜就是一款天基光学望远镜。它以中国空间站为太空母港，与其共轨独立飞行。能够捕捉近紫外至可见光波段的天体辐射，其视场约是哈勃望远镜的300倍。巡天空间望远镜一旦投入使用，它将成为近紫外和可见光范围内最大的天基光学望远镜，为人类打开新的宇宙窗口，揭开宇宙新的面貌。

⑤近几十年来，我国天文观测发展迅速，已取得了多项举世瞩目的重要科学发现，揭示了神秘的能量爆发，精确测定了遥远天体的磁场，引领天文领域进入了新的发展阶段。通过望远镜探索宇宙的历史，在人类认识宇宙的历程中只有400多年，宇宙中尚有很多未知的疆域等待我们去发现。

——选自王亚平太空课堂（有删改）