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历时25年耗资100亿美元,韦伯太空望远镜终于升空了,能观察50万km外的蜜蜂

北京时间2021年12月25日,历时25年耗资百亿美元的韦伯太空望远镜在南美洲成功升空。韦伯在世界的瞩目下开始了它太空探索的历程。虽然21年年末才升空,但对于天文爱好者和所有关注宇宙事业的人们来说,韦伯望远镜并不陌生,发射不满一月名声却不小,这就要说起它一波三折的升空史了。1996年韦伯望远镜正式立项开始研发,最初这个国之重器的名字并不叫韦伯,而是叫“下一代...

北京时间2021年1225日,历时25年耗资百亿美元的韦伯太空望远镜在南美洲成功升空。韦伯在世界的瞩目下开始了它太空探索的历程。虽然21年年末才升空,但对于天文爱好者和所有关注宇宙事业的人们来说,韦伯望远镜并不陌生,发射不满一月名声却不小,这就要说起它一波三折的升空史了。

1996年韦伯望远镜正式立项开始研发,最初这个国之重器的名字并不叫韦伯,而是叫“下一代望远镜”,2002年时为纪念为登月计划做出巨大贡献的美国航空航天局(NASA)局长詹姆斯韦伯而更名。 

立项初期,韦伯望远镜的预算经费仅为5亿美元,发射时间定于14年前的2007年,后因技术的更新和数据测算等原因不断追加预算,发射时间也在不断的推迟,08年预算上升至51亿美元,17年更是冲到了88亿美元,19年在新冠疫情的影响下发射时间再度推迟,此时的预算已经达到了97亿美元,好事多磨,韦伯历经千难万险终于成功升空。

但是韦伯的升空是否有意义呢?要知道,为人类做出巨大贡献的哈勃望远镜升空时造价也才12亿美元,百亿美元换成等价黄金足足有150吨,就连迪拜赫赫有名的帆船酒店也可以连造7座还有富余。

有哈勃望远镜珠玉在前,耗费庞大的人力物力建造韦伯望远镜的目的是什么?

其实韦伯望远镜的建造目的十分简单,那就是人类想要去探寻更多的太空秘密,哈勃升空已经整整32年,它在为人类做出巨大贡献的同时也从壮年步入暮年,由于运行位置离地球较近,哈勃出现故障可以进行维修,几次太空维修的成本比韦伯望远镜的造价少不了多少,同时,在观测距离上韦伯望远镜相较于哈勃望远镜有很大的提升,与其说韦伯是一个太空望远镜,倒不如称它为“时空穿梭机”,它利用先进的热成像技术带我们看到了宇宙的未来,同时也看到了宇宙的过去。

几十年来,我们的手机从按键到触屏,购物方式从商场到直播,生活都发生了如此巨大改变,那代表着人类科学技术最前沿科的韦伯太空望远镜又有什么令我们惊叹功能呢?

韦伯望远镜的主体和我们印象中的望远镜有很大的差别,传统望远镜的主体是镜筒,但韦伯的主体是一面直径6.49米的由18块六边形小镜子组成的大镜子,这面金光闪闪的大镜子上的金属铍使得望远镜身处绝对零度依旧可以稳定的工作,加之韦伯望远镜投放的位置位于地球150万公里之外,高精尖的设备位置,使得韦伯望远镜成为宇宙中唯一一台可以进行远距离观测的红外线望远镜。

而望远镜最重要的便是看的远。在宇宙中,随着星系的迁移,离地球越远的物体其散发的红外波段就越多韦伯望远镜被赋予非常强大的红外观测功能,几乎可以观察到所有的红外波段,可以说是炳若观火,洞察宇宙的每一处尘埃。即便是远在50KM外的小蜜蜂,韦伯望远镜也能看清它煽动的翅膀。

但韦伯望远镜如何保证身处地球的我们也能清楚地知道宇宙中发生的事

那就要在看的远的情况下,保证看的清楚。韦伯的大镜子和古代的青铜器一样,打磨的越精细,成像就越清晰,主镜上的每一片小镜子表面粗糙度都要求控制在20纳米的范围内,这个误差比人体的红细胞还要小得多,同时,韦伯望远镜观察到的光在最终成像前会经过三次反射,称为“三反射镜消像散系统”,这个系统可以理解为每次反射都将光学信息更进一步的精细处理,保证最终成像的清晰和准确。

功能准备就绪,还有一个关键的问题需要解决,如此庞大精细的光学仪器,要如何从地球运输到充满未知的外太空。韦伯望远镜的最大直径已经超过了搭载火箭的直径,既然不能直接以最终形态运输,那便独辟蹊径,以折叠的形态搭载火箭,达到目的地后再展开。

但在太空展开的过程不像平常的手工折纸,韦伯望远镜进入太空后只能用通过已组装的精密机械来逐步展开,包括400多个滑轮、70多组铰链、90多根电缆等,过程不能有任何的失败,哈勃望远镜尚可乘坐宇宙飞船进行维修,但韦伯望远镜一旦发射便是孤注一掷,算无遗策体大思精,韦伯望远镜现在尚未展开,让我们期待捷报来临的那天。

在宇宙中,地球是一个整体,韦伯望远镜的意义不仅仅是对于某个群体或者某个国家,它承载的是人类对于宇宙的期待,期待它带领我们探索宇宙诞生的奥秘,期待它帮助我们搜寻地球生命起源的线索,期待它带我们观察星系秩序的诞生,我们对它寄予厚望,它也会用宇宙旅行的脚步一点点的回应我们。

前有万户飞天,后有阿波罗登月,历史的每一个角落都充斥着人类对于星空的向往,精诚天地动,意愿鬼神从,愿韦伯望远镜的太空旅程一切顺利,给我们带来一个“近在眼前”宇宙世界。


 

参考资料

戴铭钰 韦伯望远镜:洞悉宇宙黎明 科学24小时 知网 2021-09-01

金秋 哈勃空间望远镜的“接班人”——詹姆斯.韦伯太空望远镜 科学启蒙 知网 2021-08-03

张宣 历时25年耗资近百亿,刚发射的韦伯太空望远镜到底有多厉害? 新华日报 2022-01-03

 

作者:猪猪


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