韦伯望远镜发回的第一张照片 韦伯望远镜图片( 二 )


为了纪念这位于1992年去世的航天先辈,人们将这艘顶级空间望远镜以他的名字命名 。
“韦伯”是服役了30年,即将退役的哈勃空间望远镜(本文有时简称“哈勃”)的接替者,是继“哈勃”后,一代更强的空间望远镜,其口径是“哈勃”的2.7倍,面积是其5倍多,但质量只有6.5吨,是“哈勃”11吨质量的一半多点 。
这台望远镜的最大特点,是能够在红外波段下观测,任何天体不一定发出可见光,但一定会发出红外光,只要有一点点热运动,就会被“韦伯”观测到 。这就要求望远镜必须在接近绝对零度(-273.15℃)环境下运行,因为只要有一点点热辐射,就会严重干扰红外观测 。
因此,韦伯望远镜不但要在冰冷的太空工作,镜面还要永远背离太阳 。为了避免太阳光热辐射,“韦伯”不但一直躲在地球的阴影里,还自带一个厚厚的多层“遮阳伞”,有点像一本巨大翻开的书,挡在太阳与望远镜之间,让“韦伯”的主副望远镜完全沉浸冰冷的黑暗中工作 。
除此之外,还需要用自带的液态氦对自身设备降温,通过向太空辐射的方式,让主镜面温度降到-223℃以下,近红外仪降温到-233℃以下,而中红外仪器(MIRI)要冷却到-266℃以下!
“韦伯”发射进入太空环境后,就在飞驰旅途逐渐展开折叠的镜面,于2022年1月24日到达第二拉格朗日点目标轨道后,就开始了对自身关键系统的冷却工作,现在正在逐渐接近工作温度,但还有一些差距 。
“韦伯”的研制和发射可以说比以往任何一艘航天器都要慎重,投资也十分巨大 。这艘空间望远镜由NASA和欧空局、加拿大航天局联合研发,历经25年的精打细磨才最终上天 。
“韦伯”1996年就招标进入研制阶段,投资预算从最初的5亿美元,历经十几年(次)的不断增加,到2013年已经增加到88亿美元;发射时间最早预定为2007年,也一次次推迟,一直到2021年底才成功发射上天 。
最终“韦伯”的总造价已经超过了100亿美元,比哈勃望远镜上天时花费约20亿美金整整多了5倍 。当然,哈勃望远镜上天后,先后派出过5拨宇航员上天更换配件或检修维护,加上后期维护费用,总投资也不下50亿美元 。但比起“韦伯”来,依然是小巫见大巫 。
“哈勃”之所以能够得到很好维护,是因为它是在地球近地轨道运行,运行高度只有575公里 。而韦伯望远镜则运行在距我们150万公里的第二拉格朗日点,要想维护是基本不可能的,因此一旦上天只能孤注一掷,这也是韦伯望远镜一再推迟发射,不断改进的主要原因 。
韦伯望远镜的发射没有后路,必须一炮打响,否则100亿美元就只能打了水漂,而且连一个泡都不会留下 。研发修正了25年,发射应该是已经信心满满,但依然令人提心吊胆,如果有一点点意外,如变轨失败或一颗微陨星撞击,就会前功尽弃 。
好在一切顺利,因此拍摄回来的这张照片虽然只是调校图片,研制和管理“韦伯”的科学家们也欣喜若狂,因为这张照片象征着远离人类,寄托着人类重大希望的“韦伯”成功就位,“感觉”良好,正在苏醒准备工作 。
寄托于韦伯望远镜的希望有哪些?人们最想通过“韦伯”弄清宇宙起源,这是万物之本,是人类自己从哪里来到哪里去的最根本问题 。“韦伯”有可能成为人类解开宇宙终极秘密的眼睛 。具体说来,其主要任务就是调查宇宙大爆炸残余红外线证据,观测到宇宙诞生初期的状态 。
基于这个目标,韦伯望远镜将在黑暗冰冷的太空,在完全屏蔽太阳光的状态下,专注地扫描窥探深空,寻找宇宙诞生早期的蛛丝马迹 。有科学家预测,凭着“韦伯”的能力,可以看到宇宙大爆炸后的第一缕光 。


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