来自遥远星系的光可以传播数十亿年才能到达我们的望远镜 。在最后的几分之一秒内 ， 光必须穿过地球旋转、湍流的大气层 。我们对宇宙的看法变得模糊 。地面上的天文台建在高海拔地区 ， 以克服其中的一些问题 ， 但到目前为止 ， 只有在太空中放置望远镜才能避开大气层的影响 。
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超压气球携带成像望远镜(或 SuperBIT)有一个直径为 0.5 米的反射镜 ， 由一个体积为 532,000 立方米的氦气球携带到 40 公里的高度 ， 大约有一个足球场的大小 。
【SuperBIT可与哈勃竞争的低成本气球载望远镜】它在 2019 年的最后一次试飞展示了非凡的指向稳定性 ， 一个多小时的变化小于千分之一度 。这将使望远镜能够获得与哈勃太空望远镜一样清晰的图像 。
以前没有人这样做过 ， 不仅因为它非常困难 ， 而且因为气球只能在空中停留几个晚上：对于雄心勃勃的实验来说太短了 。然而 ， 美国宇航局最近开发了能够容纳氦气数月的“超压”气球 。SuperBIT 计划于 4 月在新西兰瓦纳卡的下一个长期气球上发射 。在季节性稳定的风的带动下 ， 它将环绕地球数次——整夜对天空进行成像 ， 然后在白天使用太阳能电池板为电池充电 。
第一台望远镜的建造和运营预算为 500 万美元(362 万英镑) ， SuperBIT 的成本几乎比类似卫星低 1000 倍 。气球不仅比火箭燃料便宜 ， 而且能够将有效载荷返回地球并重新发射 ， 这意味着它的设计已经在多次试飞中进行了调整和改进 。卫星必须第一次工作 ， 因此通常具有(非常昂贵的)冗余和十年前的技术 ， 这些技术必须通过上一次任务获得空间资格 。现代数码相机每年都在改进——因此开发团队在发布前几周为 SuperBIT 的最新试飞购买了尖端相机 。这个太空望远镜将继续升级 ， 或者在未来的每次飞行中都有新的仪器 。
从长远来看 ， 哈勃太空望远镜在不可避免地出现故障时不会再次维修 。在那之后的 20 年里 ， 欧空局/美国宇航局的任务将只能在红外波长(如将于今年秋季发射的詹姆斯韦伯太空望远镜)或单一光学波段(如将于明年发射的欧几里德天文台)进行成像 。
届时 ， SuperBIT 将成为世界上唯一能够进行高分辨率多色光学和紫外线观测的设施 。该团队已经有资金将SuperBIT的0.5米口径望远镜升级到1.5米(气球的最大承载能力是一个带镜子的望远镜 ， 直径约2米) 。将集光能力提高十倍 ， 再加上其更广角镜头和更多百万像素 ， 将使这款更大的仪器甚至比哈勃望远镜更好 。低廉的成本甚至使得拥有一批太空望远镜为世界各地的天文学家提供时间成为可能 。
“新的气球技术使访问太空变得便宜、容易且环保 ， ”Shaaban 说 。“SuperBIT 可以不断地重新配置和升级 ， 但它的第一个任务将观察宇宙中最大的粒子加速器：星系团之间的碰撞 。”
2022 年飞行的科学目标是测量暗物质粒子的特性 。尽管暗物质是不可见的 ， 但天文学家绘制了它弯曲光线的方式 ， 这种技术被称为引力透镜 。SuperBIT 将测试暗物质在碰撞过程中是否会减慢速度 。地球上没有粒子对撞机可以加速暗物质 ， 但这是理论预测的一个关键特征 ， 可以解释最近对异常行为的介子的观察 。