星球大战不是科幻?美媒:天行者故乡或许真的存在

参考消息
参考消息网4月7日报道 美国每日科学网站3月30日发表题为《<星球大战>中的类地行星塔图因或许普遍存在》的报道称,电影《星球大战》中卢克·天行者的故乡是沙漠行星塔图因,那颗星球上每天有2次日出,因为它围绕2颗恒星运行。到目前为止仅发现了围绕双星运行的不适宜人类居住的气态巨行星,许多研究人员认为,那里不可能形成岩态行星。现在,数学模拟显示,像塔图因那样的固态类地行星很可能存在,而且可能普遍存在。
犹他大学天体物理学家本·布罗姆利和史密森学会天体物理观测台的斯科特·凯尼恩称“塔图因式日落可能终归是很普遍的。”
他们写到:“我们的主要结论是,在双星周边一处小区域的外围,(岩态或气态巨)行星是能够以与在一颗单星周边几乎相同的方式形成的。据我们推测,双星周围的行星与单星周围的行星一样普遍。”
这项研究已经交给《天体物理学杂志》季刊评议,但是依据该领域的惯例,研究报告作者已经在阿奇夫论文预印本网站(ArXiv)发表未经评议的论文。
随着《星球大战7:原力觉醒》定于今年12月18日上映,这部科幻史诗的粉丝或许会为像塔图因一样的行星可能真实存在而感到欢欣鼓舞。塔图因是卢克·天行者和安纳金·天行者的故乡,是欧比旺·肯诺比和汉·索罗见面的地方,还是犯罪团伙头子、赫特人贾巴的领地(直到他在战斗中丧命)。卢克曾在一个经典的电影场景中凝视着在塔图因下落的2个太阳。
这项新研究报告的题目叫《双星周围的行星形成:塔图因一点通》,但是论文看上去可一点不简单:里面全是数学公式,形容微行星围绕双星运转的原理。微行星是像小行星一样大的岩石,它们聚集在一起形成行星。
布罗姆利说,“我们利用美妙的数字时段来表明,围绕一对恒星运转和围绕一颗单星运转可以一样顺畅”,在行星形成的早期阶段是这样的。他说:“‘一点通’的意思实际上是说,在太阳周边奏效的配方在塔图因的寄主恒星(host star)周边同样可以奏效。”
这项研究是由美国航天局的“带外行星计划”资助的,是布罗姆利和凯尼恩此前所进行研究的后续。此前的研究内容是身为矮行星的冥王星和它的最大卫星冥卫一(又称“卡戎”)是如何像双星系统那样运行的。冥王星和冥卫一共同被其他4颗卫星环绕。
行星像灰团那样形成
凯尼恩说,从围绕一颗年轻恒星旋转的由气体和尘埃组成的圆盘中,“行星像你家床底下的灰团那样越积越大。”凯尼恩所供职的史密森学会天体物理观测台隶属于哈佛-史密森天体物理学中心。凯尼恩说:“当行星在双星周围形成时,双星会搅乱那些灰团,除非它们恰巧处于正确的轨道。”
布罗姆利说,科学家把这种轨道称为“最圆轨道”,事实上它并不是很圆,而是椭圆形轨道,而且整条轨道上有许多小波浪。
他还说,“它是一个泛着涟漪的椭圆形”,涟漪是在2颗中央行星的周期性拖拽下形成的。
他说:“10余年来,天体物理学家一直认为大多数双星周围不可能形成类地行星,至少不能在近到足以维持生命的距离形成。问题是,微行星必须轻柔地结合在一起才能越变越大。在一颗单星周围,微行星往往遵循着圆形轨迹(也就是不会交叉的同心圆)运行。如果微行星确实相互靠近的话,它们就能轻柔地结合在一起。”
但是布罗姆利说,如果微行星环绕双星运行,“它们的路径就会被双星的来回牵引搞得交叉在一起。它们的轨道如此纠缠不清,以至于它们以很高的速度在彼此的轨道上横冲直撞,从而注定走向毁灭性碰撞,而不是越变越大”。
布罗姆利说,过去的研究在思考双星周围的行星形成过程时都是从圆形轨道开始的,本项新研究则表明,“行星在体型很小的时候都自然而然会去寻找椭圆轨道,而不是圆轨道……如果微行星位于椭圆轨道、而不是圆轨道,那它们的轨道就能嵌套起来,它们就不会撞上。它们能找到可供行星形成的轨道。”
布罗姆利和凯尼恩在研究中用数学方法和简单的计算机模拟说明,如果拥有椭圆形的“最圆”轨道,岩态类地行星就能在双星周围形成。他们的模拟没有进行到行星生成那一步,但是他们的研究表明微行星可以在双星周围的椭圆形同轴轨道上长达数万年不发生碰撞,从而存活下去。
布罗姆利说:“我们要说的是你可以为制造这些东西创造条件。在双星周围制造一颗类地行星就和在我们的太阳这样的单星周围制造一颗类地行星一样容易。因此我们认为塔图因在宇宙中或许是普遍存在的。”
已发现超过千颗行星
北美航天局的开普勒太空望远镜已经发现了超过1000颗绕其他恒星运转的行星,包括一些位于所谓宜居带(即距离寄主恒星不太远也不太近、因此温度不太高也不太低的区域)的岩态行星。
布罗姆利说,到目前为止,开普勒已经发现了7颗位于双星周围的宜居带上或宜居带附近的行星,但这些行星都是气态巨行星。
他说:“开普勒目前在双星周围发现的行星都是体积和海王星以及木星相当的气态巨行星。目前发现的这些行星中没有像地球(或是《星球大战》中的塔图因)那样体积小的岩态行星。”
布罗姆利认为,开普勒之所以没有在双星周围发现类地行星,是因为它们的体积与气态巨行星比起来太小了,“因此很难测定”。
开普勒望远镜在离双星更远的地方还发现了其他气态巨行星,目前对上述7颗行星是如何到达宜居带的原因存在争议。
布罗姆利说,本项新研究表明,这些行星有可能是从气体和灰尘中诞生的——“其他所有人都说这是不可能的”。他本人也对此表示怀疑,因为似乎没有足够多的气体和尘埃供开普勒望远镜发现的气态巨行星在它们现在所处的位置形成。研究还表明,气体和尘埃可能是从其他地方被吸引过来的,这样一来,气态巨行星就可以在它们现在所处的位置形成了。
目前的主流理论认为,开普勒望远镜发现的气态巨行星肯定是在距离寄主恒星更远、温度更低、更平静的地方形成的,然后才迁移到离双星更近的地方。可能的迁移方式有2种:要么是通过围绕双星的一个气体盘内旋,要么被一颗更遥远的气态巨行星的引力抛投到现在的位置。
但是布罗姆利说:“一颗类地塔图因星球在孕育生命所需要的位置形成是没有任何问题的。”(编译/冯雪)
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资料图片:《星球大战》中的塔图因星球。(图片源于网络)
【延伸阅读】国际空间站太空影像捕捉地球奇貌
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过去16年间,深处国际空间站的宇航员们,除了认真高效地完成各类科研任务外,还在云层之上,为从未涉足过深空的我们捕捉罕见的地球奇貌,让我们感受到这个星球的伟大与梦幻。如今,我们不妨再重新回味,国际空间站远征42队记录下令人惊叹的美丽瞬间。(独家稿件,未经授权,不得转载。)
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红黄相间,如群兽堆叠,初见此图,多数人会觉得是一幅壁画,然而,它其实是宇航员视角下的鲁卜哈利沙漠,意为“空旷的四分之一”,由于其面积占据阿拉伯半岛约四分之一而得名。它是世界上最大的沙漠之一,覆盖了整个沙特阿拉伯南部地区和大部分的阿曼、阿联酋和也门领土,面积约65万平方公里,超过荷兰、比利时和法国面积总和。
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这是北太平洋上夏威夷群岛中最大的岛屿,拍摄于今年2月28日,我们可以清晰地看到毛纳洛火山的峰顶以及冒纳凯亚火山的峰顶,不过在这看起来平静的画面下,却蕴藏着无穷的能量,毛纳洛火山可是世界上最大和最活跃的火山。
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寂静的夜晚,站在空旷之处遍览漫天繁星,实在美不堪言。从英格兰的南岸到法兰西的北岸,万家灯火点亮了世界。
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远征队的成员除了观察神奇的大自然,也在时刻关注我们居住的城市,这是他们拍摄的纽约城,繁华且紧凑的建筑排布在镜头下看起来如此巧妙,灰白的颜色却也与大西洋的深蓝形成了对比,其中曼哈顿地区的建筑稠密让它的颜色显得更为浓厚。
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相信对于苹果电脑的用户来说,Yosemite这个词并不陌生,它正是该公司最新操作系统的代号,而宇航员Cristoferetti恰恰在国际空间站上拍摄下加利福尼亚州的优胜美地国家公园,积雪覆盖下的山脉纹路清晰,蜿蜒如长龙入海。
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当空间站飞行到非洲上空时,一位宇航员记录下莫桑比克的海岸线,纵深、平静的海湾,起伏、多岩石的山峰,大西洋的海风吹过,锯齿状的岩石峭壁下海浪翻滚。
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泰姆格里岩石雕刻是谢米列契地区著名的人文景观,在辽阔的群山环抱中,有多达5000多件的岩石雕刻,创作年代跨越公元前1000年到20世纪初整整3000年。这些作品大多数散布在远古人类居住的建筑和坟墓的遗址上,反映了当地人耕种、社会组织和宗教仪式等情况。2004年被列入文化遗产名录。
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途经巴基斯坦时,有人记录下印度河三角洲的全景,在这里,印度河顺流而下最终汇入阿拉伯海,印度河是巴基斯坦主要河流,也是巴基斯坦重要的农业灌溉水源。
(2015-03-08 09:58:00)
【延伸阅读】罕见的太空行走照片
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据英国《每日邮报》3月2日报道,在刚刚过去的一周内,宇航员冒险完成第三次太空行走,并在国际空间站完成建立电缆的工作。
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星期日拍摄的图像,宇航员在国际空间站铺设电缆,为未来的太空行走做准备。一名宇航员写道:“相机浮在空中俯拍时很难保持水平,却可以拍到新奇的景象和色彩。”
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宇航员完成工作后在推特上说:“任务完成:三次太空行走,800条电缆,四条天线,三面激光反射镜,一个机械手臂。
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红圈所示,宇航员完成安装400英尺的电缆和多个通信天线。
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右图显示在星期日的第三次太空行走中宇航员完成了6小时45分钟的行走,并帮助建立了天线和通信设备。左图显示了固定电缆。
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在过去的三次太空行走中。此次行走历程是最长的,而建立电缆的数量也比之前要多。
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宇航员特里在图片上写道:“在P3桁架上。布奇递给我电缆以完成安装。”戏剧性的是,就在星期日的太空行走之前,工程师发现美国宇航员布奇的太空服出现了问题。
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国际空间站的宇航员,这是美国航空航天局8天内的第3次太空行走,也是历史上的第187次。
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在早前的2月25日太空行走期间拍摄的照片,有一名宇航员的头盔出现了少量进水情况。
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2015年3月1日的照片,宇航员特里离开探索舱舱口开始国际空间站外的第三次太空行走,图像为NASA电视截屏。
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宇航员行举手礼纪念美国演员伦纳德.尼莫伊,尼莫伊曾在电影星际迷航系列中扮演科学家。
(2015-03-03 06:53:00)
【延伸阅读】太空望远镜大图 展示宇宙壮丽与雄奇
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第42远征队随机工程师特里-维特斯在国际空间站上拍摄的照片,展示了日落时分的墨西哥湾和美国湾岸区。空间站距地球220英里(约合354公里),时速达到1.75万英里(约合每小时2.82万公里),环绕地球一周只需要大约92分钟。也就是说,空间站上的宇航员每天可观赏到16次日出和日落。
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利用美国宇航局的哈勃太空望远镜所拍照片合成的一幅图像,展示了银河系的邻居——仙女座星系的一部分,宽度达到6.1万光年,是迄今为止最锐利的仙女座星系图像。仙女座星系与地球之间的距离超过200万光年,但哈勃望远镜仍能捕捉到个体恒星的身影。
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美国宇航局1月6日公布的一幅照片,展示了哈勃太空望远镜捕捉到的“创世之柱”震撼景象。创世之柱座落于天鹰星云。通过比对1995年和2014年拍摄的照片,天文学家发现一个狭长的类似喷气的特征的长度加长,可能是一颗新诞生的恒星的喷流。这些喷流的外形好似花园水管流出的水流。19年时间里,喷流进一步向太空延伸,移动了600亿英里(约合965亿公里),速度达到每小时45万英里(约合每小时72万公里)左右。
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从五大湖到大西洋中部的积雪和云层,由美国宇航局的苏奥米国家极地轨道伴随卫星(NPP)卫星1月8日拍摄。美国国家气象局表示来自加拿大的一股强北极寒流袭击美国中西部、大西洋中部和东北部地区,很多地区的温度降至零下10华氏度左右。
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1月12日美国东部时间晚上11点24分,太阳爆发的一场中等规模耀斑达到峰值。美国宇航局的太阳动力学观测卫星捕捉到这一景象。太阳耀斑是强烈的辐射大爆发。如果强度足够大,来自耀斑的辐射能够穿过地球大气层,对人类的健康带来不利影响,同时干扰GPS和通讯信号穿行时所在的大气层。
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陆地卫星8号的陆地成像仪拍摄的照片,展示了阿拉斯加普里比洛夫群岛海域的浮游植物大爆发景象。普里比洛夫群岛被富含营养物的白令海水环绕。照片中的奶绿色和浅蓝色区域存在大量浮游植物,主要是球石藻。在鱼类和鸟类的栖息地,浮游植物扮演着至关重要的角色。
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国际空间站的穹顶舱。透过穹顶舱,第42远征队的宇航员能够观赏到地球的全景。除了充当宇航员的观景台外,穹顶舱还是空间站上其中一个全自动工作站的所在地。空间站上共有两个全自动工作站。宇航员利用这些工作站操控大型机械臂,例如Canadarm2机械臂。
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火星的一个陨坑,朝南的斜坡上布满被霜覆盖的冲沟。
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美国国家海洋与大气管理局的GOES-East卫星1月7日拍摄的一幅照片。受一股强北极寒流影响,美国东部和北部地区气温骤降,很多地区迎来降雪。
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木星的多冰卫星——木卫二“欧罗巴”,图像的颜色进行处理,所用照片由美国宇航局的“伽利略”飞船上世纪90年代晚期拍摄。照片显示木卫二的地表地质结构富有多样性,表面遍布巨大的裂缝和山脊,冰壳融化和再冻结形成各种图案。地表颜色的变化与地质结构和位置有关。例如,存在水冰的区域呈蓝色或者白色,非冰物质较为集中的区域呈红色和褐色。
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船底星云的神秘山,巨柱的顶部正在形成新的恒星,强烈的物质喷流射入星际空间。船底星云座落于银河系,是一个巨大的尘埃与气体区。
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钱德拉望远镜拍到的超新星残余MSH 11-62。借助这架望远镜进行的长期观测发现,MSH 11-62存在一个不规则的炙热气体壳(呈红色),周围被高能X射线构成的狭长星云环绕(呈蓝色)。
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新西兰的艾格蒙特国家公园,处在中央的是塔拉纳基山。
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哈勃太空望远镜拍到的船底星云恒星喷流。
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哈勃太空望远镜迄今为止拍到的规模最大的星系团,当时的宇宙只有当前年龄(138亿年)的一半。这个星系团被称之为“ACT-CL J0102-4915”,存在数百个星系,总质量相当于3000万亿颗太阳,3000个银河系。ACT-CL J0102-4915的绝大多数质量以暗物质的形式存在。
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宇航员雷德-维瑟曼在国际空间站上拍到的美国黄石国家公园。
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壮观的螺旋星系M51,好似一个巨大的螺旋梯。M51的旋臂存在大量恒星和气体,边缘为尘埃。一些天文学家认为M51的旋臂之所以呈现出当前的状态是因为受到附近星系NGC 5195的影响。NGC 5195星系规模较小,呈黄色,处在M51其中一条旋臂的最外端。
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哈勃望远镜拍摄的一幅照片,展示了猴头星云的一小部分区域。照片中的节瘤状结构由气体和尘埃构成,在发光气体的映衬下显现出清晰的轮廓。星际尘埃颗粒在中央恒星辐射的作用下温度不断升高,放射出红外线。
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2014年12月19日美国东部时间晚上7点28分,太阳爆发的一场耀斑达到峰值。美国宇航局的太阳动力学观测卫星捕捉到这一震撼瞬间。
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球状星团NGC 6535,位于巨蛇座,距地球2.2万光年,宽度达到1光年。球状星团是一个密集的恒星群,环绕星系运行,其中央区域的恒星数量较多,质量也较大,利用引力将恒星往里拖拽,形成一个“恒星球”。球状星团通常由非常古老的天体构成,历史与它们所在的星系相当。迄今为止,天文学家尚未发现一个形成新恒星的球状星团。
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哈勃太空望远镜拍到的球状星团半人马座的核心区域,恒星密密麻麻,非常拥挤。这个球状星团的历史在100亿到120亿年之间,共有近1000万颗恒星,距地球大约1.6万光年。
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2014年11月5日美国东部时间凌晨4点47分,太阳的活跃区AR 12205爆发的耀斑达到峰值。照片由美国宇航局的太阳动力学观测卫星在远紫外条件下拍摄。
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哈勃望远镜拍摄的一幅近红外照片,展示了狼蛛星云内部深处的景象。根据哈勃望远镜的观测,这个星云内存在80多万颗恒星以及原恒星。
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照片中类似蝴蝶翅膀的结构实际上是翻滚的气体,被称之为“蝴蝶星云”或者“虫星云”,温度超过3.6万华氏度。这些炙热气体以超过每小时60万英里(约合每小时96万公里)的速度在太空中移动。如果以这一速度从地球前往月球,只需要短短24分钟。这个蝴蝶翅膀的中央一度存在一颗濒死的恒星,质量是太阳的5倍左右。蝴蝶星云位于银河系的天蝎座,宽度超过2光年,距地球大约3800光年。
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发生交互作用的星系群Arp 273,位于仙女座,距地球大约3亿光年。其中较大的螺旋星系被称之为“UGC 1810”,在下方的伴星系UGC 1813的引力拖拽下扭曲成玫瑰形。照片顶部的蓝色光点为明亮而炙热的年轻蓝星。UGC 1810的旋臂呈现出非一般的形态,说明受到UGC 1813的引力拖拽。
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哈勃望远镜拍摄的船底星云中央,覆盖50光年的区域。在这个暴躁活跃的区域,恒星诞生和死亡同时发生。船底星云存在大量怪兽级巨型恒星,它们产生的风和紫外线定义了这个星云的“地貌”。这个星云至少存在12颗质量可达到太阳50倍到100倍的巨型恒星,其中包括海山二。海山二正处在生命的最后阶段,最终将以超新星爆炸的方式结束自己的生命。
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哈勃望远镜拍摄的宽边帽星系,又名“Messier 104”,是宇宙内最上镜的星系之一。宽边帽星系是一个螺旋星系,位于距地球2800万光年的处女星座。它拥有明亮的内核,中部隆起,四周被浓密的尘埃带环绕,外形好似墨西哥的传统宽边帽。宽边帽星系无法用肉眼看到,需借助望远镜。它的宽度达到5万光年。
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哈勃望远镜拍摄的一幅照片,展示了大麦哲伦星系内的一个超新星残余,好似太空中的一场烟火秀。大麦哲伦星系是银河系的伴星系。这个超新星残余被称之为“N 49”,来自于一颗以超新星爆炸形式死亡的大质量恒星。N 49的碎片将最终聚集在一起,形成新一代恒星。
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宇宙中的一个奇特结构,好似站在基座上的一个长翅膀的童话人物。这个巨浪翻腾的巨柱由来自于“恒星托儿所”老鹰星云的冷空气和尘埃构成,高度达到9.5光年,即57万亿英里(约合91万亿公里),大约是太阳与最近恒星间距离的两倍。这个巨柱可能充当一个巨型保育箱,抚育新诞生的恒星。
(2015-01-23 15:17:00)
【延伸阅读】外媒评选2014最震撼太空图片
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据英国广播公司(BBC)报道,在过去的一年中,人类航空事业取得许多进展,这期间的壮丽宇宙图片,让人们对浩瀚宇宙充满渴望。BBC评选了年度最震撼的太空摄影,回顾这一年的航天成就。入选的图片包括“好奇号”火星探测器传回的照片、宇航员的自拍和“罗赛塔”飞行器拍下的彗星近照等等。图为“好奇号”火星探测器用自己机械手臂末端的照相机拍摄多张图片,这其中就有“自拍照”。
8月7日,“好奇号”探索火星是否曾存在水。
欧洲“罗塞塔”飞船在追寻彗星十年后,终于进入目标彗星轨道。
“罗塞塔”探测器拍摄到的彗星地形。
德国宇航员亚历山大·格斯特的太空自拍照。
今年,SpaceX三次为国际空间站进行货运补给。
10月28日,轨道科学公司运载“天鹅号”飞船的火箭发生爆炸。
美国宇航员维尔斯曼在国际空间站拍摄到的日出。
(2014-12-29 20:57:00)
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