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外媒:詹姆斯·韦伯太空望远镜通过最后的地面测试 2021-08-30 15:14:09  来源::cnBeta

据外媒报道, 詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)已经通过了最后的地面测试,不过NASA取代哈勃望远镜的最大挑战仍在前面。 这可能是迄今为止最复杂的天文折纸用例,它不仅预示着一个前所未有的宇宙视角而且还是一个大胆的例子--说明科学想象力是如何绕过太空飞行的实际限制的。

詹姆斯·韦伯望远镜发射的倒计时开始了

公平地讲,詹姆斯·韦伯太空望远镜并没有一个特别容易或快速的发射之旅。开发工作始于1996年,原本计划在2007年发射,然后几次的重新设计逐渐将这一日期不断地往后推。NASA、ESA和加拿大航天局的共同努力一度预计韦伯的总成本将达到100亿美元。

经过几十年的研究,韦伯准备离开地球。

詹姆斯·韦伯很大,但火箭很小,这是个问题

跟地面望远镜一样,詹姆斯·韦伯太空望远镜的目标是提供最大的主镜。它将长波长可见光通过中红外光反射到望远镜的传感器。镜子越大,灵敏度越高。

哈勃的主镜是7英尺10英寸,但詹姆斯·韦伯的镜子高达21英尺。它是由镀金铍制成,具有超反射功能。问题是,没有一个火箭有足够大的有效载荷舱来容纳这么大的东西以及安 装它的宇宙飞船。

答案是一个复杂的折叠机制,其能有效地将詹姆斯·韦伯的镜子变成了一个复杂的折纸结构。18个六边形的部分可以折叠起来,以便跟Ariane 5运载火箭相匹配。目前,该望远镜处于收缩状态:下次展开时,它将在太空中。

保护伞6个月后的打开

Ariane 5的发射预计需要26分钟。在那之后,韦伯望远镜将有六个月长的试运行时间。在此期间,太空望远镜将进行多任务处理。

韦伯要飞到离地球近100万英里的地-日系统的第二个拉格朗日点(L2)附近,约需要一个月的时间。科学家们选择了这个地点,因为地球和太阳的共同引力将意味着韦伯以跟地球相同的速度围绕我们的恒星运行。

在那里的旅程中,复杂的天文台机制将会展开。NASA预计在发射后几天开始部署遮阳板,届时望远镜和其他仪器的温度将开始下降。这也不是一个不受控制的过程:韦伯内置的特殊加热器将允许地面团队逐步管理即将到来的寒冷从而在整个组装中平衡压力。

一旦网球场大小的遮阳板开始铺开,副镜和主镜也开始铺开。它们都安装在飞船上,将使用推进器将韦伯定位到合适的轨道上。这些推进器将在望远镜10年以上的使用寿命中使用从而在不需要很大推力的情况下保持其完 美的 位置。

NASA表示,这将需要几个月的时间,它不仅要让天文台足够冷却和稳定下来,而且还要完成望远镜的整体对准过程。这些最终的校准是必不可少的:跟哈勃不同的是,宇航员不可能访问韦伯并调整任何故障。总体来说,在发射后的六个月里,科学观测才会开始。

韦伯望远镜承诺提供一种无与伦比的宇宙观

哈勃太空望远镜几十年来令人难以置信的发现、造访过木星、土星等地的探测器以及好奇号和毅力号这样的火星漫游者让我们对我们生活的宇宙有了前所未有的了解。

即便如此,科学家们还是对詹姆斯·韦伯太空望远镜能够解开的谜团感到兴奋不已。通过聚焦近中红外光谱,它将能看到所谓的高红移物体。它们比哈勃目前能够看到的要古老得多、距离也更远。

简而言之,韦伯将能进一步追溯宇宙的历史。NASA解释称:“较长的波长使韦伯能更近地观察时间的开始并寻找未被观察到的第一个星系的形成以及观察尘埃云内部,那里的恒星和行星系统正在形成。”

它可以帮助理解诸如超大质量黑洞会在星系的中心被发现的原因以及哪个是先出现的。而暗物质是另一个感兴趣的领域,韦伯预计将在这个领域帮助弄清楚它现在在哪里以及宇宙的加速如何帮助创造它。NASA相信,有了太空望远镜,人类可以看到宇宙大爆炸后2.5亿年甚至1亿年之后的样子。

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