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黑洞连光都不放过,人类是怎样给它拍照的?

作者:Anita 发布时间: 2022-06-11 03:49:06

简介:】黑洞视界内光是射不出来的,但是视界外可能很热闹,要拍摄黑洞就只能靠外面热闹的部分了。
首先想到的就是引力透镜了。这是广义相对论最早的预言之一,比黑洞的预言还早,是空间弯

黑洞视界内光是射不出来的,但是视界外可能很热闹,要拍摄黑洞就只能靠外面热闹的部分了。

首先想到的就是引力透镜了。这是广义相对论最早的预言之一,比黑洞的预言还早,是空间弯曲造成的光线弯折产生的透镜效应。

这种观测方式要靠背景光源,其光学强度由背景光源强度和位置决定,虽然在离黑洞很远的地方的光源、甚至在它前方的光源也能被黑洞引力偏转从而到达我们眼里,但是偏离黑洞正后方越远的光源需要越靠近黑洞才能偏转到我们的方向,这样光线需要更靠近视界,造成更严重的红移。

除了引力透镜,另一个让我们看到黑洞的就是吸积盘了。这是一圈黑洞引力吸积绕自身转动的高温气体,在转动中摩擦产生高温辐射和丢失动能从而落入黑洞。这种方式不再依赖外部光源,而是黑洞自带光环。

这是《星际穿越》里带吸积盘的黑洞,当然,在侧面看,它还是包含了引力透镜,但当你从自转轴的两极往下看,即使没有引力透镜也能看到一圈光环了。这两张观测方式都是可以通过光学成像直接拍摄的,当然你得离它足够近,或者黑洞足够大。另外注入引力波干涉条纹之类的间接方法就不太符合要求题目了。

黑洞因为吸收所有的光,没有光线进入人眼(光学设备),好比夜晚看到的所有物质都是黑色一样。但是黑洞周围的物体都在反射光线,我们能够看到周围的物体,中间的黑洞不就被衬托出来了?这与黑夜中一个发光点正好相反,我们只看到发光点,而看不到周围的物体,这个发光点也是被衬托出来的。

战斗机可以做到隐身突防,为什么不把洲际导弹、巡航导弹做成隐身导弹呢?

冲出地下发射井的俄罗斯R-36M2/SS-18洲际导弹,它的弹体是一个长达34.4米、弹径3米的巨型圆柱体。

洲际导弹与飞机的气动布局是不一样的,弹道导弹要求的飞行速度更高,通常都超过了10马赫,这就要求弹体尽量不要有凸起物,这样就会大大减少飞行阻力,所以它的弹体才会设计成圆柱形,而头部的整流罩要被设计成钝锥体形状,在飞行时可以“划开”空气,本来是尖锥体的空气助力最小,但现在的洲际导弹都是多弹头的,尖锥体只适合单弹头,所以为了提高内部空间多携带分弹头,洲际导弹要设计成钝锥体形状。

和洲际导弹不同的是早年间的巡航导弹并不追求很高的速度,这是因为它们都是大气层内飞行,需要有弹翼这样的气动布局,可以产生飞行时的升力和转弯,并且也要将弹体设计成圆柱形,增加弹体内的空间,便于安装雷达、电子设备、战斗部和火箭发动机,所以这样的气动布局没法进行隐身。

进入到21世纪之后随着科技的进步,巡航导弹的气动布局也开始往“隐身化”发展了,比如说:图片上的美军AGM-158巡航导弹、欧洲国家的“风暴阴影”、“金牛座”巡航导弹…等巡航导弹,它的弹体呈折角“箱型”结构,普遍安装有大型折叠弹翼,这样的气动布局可有效的减少敌方警戒雷达的探测波反射,弹体材料普遍有高模量的碳素纤维制成,弹体表面也喷涂吸波涂料,这样就可以大大提高了巡航导弹的隐身性能,目前最先进的大型巡航导弹都采用这样的设计。

而洲际导弹虽然气动布局没有改变,但是整流罩内的弹头外形是有很大变化的,不再是以前那样的尖锥体,而是形状复杂的“乘波体”外形,这种外形也会减少经济雷达探测波的发射,同时它依靠复杂的弹头设计可以有更好的机动性能,弹道不在基本固定,虽然说大型相控阵雷达仍然可以发现它,但是拦截将变得更加的困难,原因是火控雷达的高速计算机虽然测算出了来袭弹头的飞行轨迹,要引导反导导弹拦截时,它突然间飞行弹道改变了,使得火力雷达刚刚测算出来的拦截参数作废了,需要重新刷新测算…很有可能是正在第二次测算时来袭的“乘波体弹头”落地了!

“乘波体”弹头就像这架纸飞机,弹头形状怪异不宜被探测到,由于弹道不固定拦截更加的困难。

不论是洲际导弹或者巡航导弹将来都要往隐身化发展,降低被敌方发现概率和拦截概率,也是将来的发展趋势。

▲“风暴幻影”隐身空地巡航导弹(图片来源于:网络)

导弹隐身化是目前当下导弹发展方向的一个关键所在,而所谓的导弹隐身化或者我们叫隐身导弹,指的就是通过各种技术手段降低导弹被敌方探测手段(如雷达等)发现的概率,从而降低导弹被敌方防导武器拦截的概率。

▲LRASM隐身反舰巡航导弹(图片来源于:网络)

一般说来,导弹的隐身主要包括雷达隐身、红外隐身等,这其中雷达隐身主要是通过修缮导弹的外形,涂上隐身涂料等,从而降低导弹自身的雷达反射截面积(RCS),而红外隐身主要是通过降低导弹发动机尾喷口的红外辐射,从而降低导弹自身被对方红外探测装置发现的概率。那就目前市面上的导弹来说,隐身的导弹型号主要有英法研制的“风暴幻影”隐身空地巡航导弹、美国人开发的JRSAM隐身空地巡航导弹和LRASM隐身反舰巡航导弹、挪威方面研发的NSM隐身反舰巡航导弹以及进一步发展而来的JSM隐身反舰巡航导弹等,这些导弹目前都已经装备了多国的主要空军或海军,有的甚至参加了实战,并取得了一定的战果,比如“风暴幻影”隐身空地巡航导弹和JRSAM隐身空地巡航导弹就曾参加了多国部队对叙利亚的军事行动。

▲JSM隐身反舰巡航导弹(图片来源于:网络)

故而,隐身导弹当然是可以开发的,而且也是正在被大规模应用的一种导弹,当然,随着反隐身技术的不断兴起,隐身导弹未来受到的挑战也越来越大,因此,隐身导弹在未来肯定也要更进一步的发展才行,比如提高其突防速度,拥有更强的变轨机动能力等。

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    条评论
  • 匿名
    2023-09-04 22:30:01
    逗乐了一整场。

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