25年100亿美金打造的韦伯望远镜成功发射!

6 评论 加国无忧 51.CA 2021年12月25日 20:53 来源:温哥华港湾 作者:BCbay

这个酝酿了几十年的时刻终于来临了。詹姆斯‧韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)——这个美国宇航局(NASA)未来十年首屈一指的太空天望远镜,于圣诞节(12月25日)早晨成功发射,它将帮助天文学家空前深入的观察太空。

美国东部时间周六早上,在位于法属圭亚那的欧洲太空港,詹姆斯‧韦伯望远镜搭载阿丽亚娜5号火箭(Arianespace Ariane 5)成功发射升空。韦伯被认为是哈勃望远镜的继任者,但能力比哈勃强很多。

1990年发射升空的哈勃太空望远镜已经观测宇宙30多年,远远超出了它的原定退役年限。

20个国家持续25年的投入和数万名科学家的倾力合作,造就了这个史上制造单价最贵的航天器。

目前,包括后续的运营和科研费用,詹姆斯·韦伯望远镜的总经费预计已超过100亿美元

考虑到它的质量仅为6.5吨,也就意味着它的单价超过人民币10000元/克,是黄金单价的20余倍!

韦伯是世界上最强大、最复杂的太空望远镜,NASA在新闻稿中表示,韦伯担负NASA变革性旗舰任务,它将与欧洲航天局和加拿大航天局合作,在未来探索宇宙历史的每个阶段——从太阳系内部到早期宇宙中最遥远的可观测星系,并将回答有关太阳系的问题,还会以新的方式研究系外行星,并以前所未有的方式深入了解宇宙。

欧洲航天局表示,詹姆斯‧韦伯望远镜的升空是“一份很棒的圣诞礼物”

韦伯望远镜的观测位置距地球约150万公里,大约4倍于地球和月亮之间距离,到达那里需耗时1个月。它将与地球同步环绕太阳运行,始终停留在地球夜面。

韦伯望远镜到达观测位置后,研究人员需再花费5个月对它开展各项检查,预计望远镜2022年6月底前可正式“上岗”。

韦伯的另一个总体目标是探测遥远行星的大气层。这将帮助研究人员衡量是否有适合人类居住的地方。


18面镀金六边形镜片组成,工作温度-223°C以下

韦伯望远镜造型奇特,由18面可展开的镀金六边形镜片组成。之所以镀金是为了优化望远镜对红外线的反射。NASA说,韦伯望远镜涂了48.25克黄金,相当于一个高尔夫球的质量。实际上,黄金镀层之上还涂了一层薄薄的非晶态SiO2来保护黄金。

韦伯和哈勃的主镜对比

望远镜的主镜直径6.5米,是哈勃太空望远镜的2.7倍,聚光能力更强,视场更大。但韦伯的质量约6500千克,只有哈勃望远镜质量的一半多一点。

由于对红外波长进行了优化,韦伯望远镜有更长的波长覆盖,灵敏度也大大提高,可以补充和扩展哈勃望远镜的发现。

宇宙在不断膨胀,那些早期恒星和星系正在快速远离我们,产生红移效应:它们发射的光都已经转移到了波长较长的红外线波段。

这使得韦伯望远镜能接收这些早期星系发射的红外光,回溯更遥远的时间,找到在早期宇宙中形成的第一批星系,也可以观测今天恒星和行星系形成的尘埃云内部,研究恒星和行星的形成。

韦伯望远镜将在距离地球150万公里的日地拉格朗日L2点(太阳和地球之间的引力平衡点)绕太阳运行。它需要保持极低的工作温度、稳定的指向和更高的观测效率。

这时候遮阳板就派上用场了。韦伯望远镜的五层可展开遮阳板长22米,宽12米,有一个网球场那么大。在日地拉格朗日L2点这个特殊的位置,遮阳板能一直阻挡来自太阳、地球和月球的光线,这里寒冷而稳定的温度能让韦伯望远镜开展非常灵敏的红外观测。

NASA介绍,实际上,韦伯的工作温度在-223°C以下,而其中的中红外仪器(MIRI)更是要使用制冷系统,在-266° C的温度下工作。

未来,韦伯会给人类带来什么?可以预知的是,它能更容易探寻到宇宙的边界和最初的奥秘;无法预测的是,科学家们将在它的数据里获得何等惊人的发现。它是人类梦想向宇宙深处的又一次延伸,是人类好奇心与探索精神的承载,是人类在探索世界的路上迈出的新的一步。让我们祝福它远航的路上一切顺利,期待它带来新的发现与启迪!

素材来源:澎湃新闻、新浪综合、BBC中文、CNBeta

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关键词阅读:望远镜 航天

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