03.05 美國耗資近100億美元的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡到底有多厲害?

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哈勃空間望遠鏡是促進人類科學發展的大功臣,它承載著地球文明的希望,於1990年4月24日伴隨著全世界人民的一片歡呼聲在美國發射升空。30年過去了,如今的它仍然在茫茫太空中飄浮著,前進著,一如既往履行著自己的使命。

時空的起點一直是人類非常關心的問題,可時至今日哈勃還是沒能夠捕獲到宇宙誕生之初的模樣。在138億年前奇點大爆炸初期的黑暗時代,宇宙到底有著怎樣的故事?我們始終感到好奇。

遙遠的距離和宇宙的膨脹使得首批誕生星系的光線變成了紅外光譜,已不再是可見光。因此,人類需要一架大型的紅外望遠鏡來觀測這些嬰兒星系。於是,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡順勢而生。

作為NASA的第二任局長,詹姆斯·韋伯曾在任職期間帶領NASA完成了一件大事--人類史上具有里程碑意義的登月計劃。該望遠鏡以詹姆斯·韋伯的名字命名,就是為了紀念他這一突出貢獻。

根據計劃,韋伯太空望遠鏡將會在距離地球150萬公里的第二拉格朗日點運行。跟哈勃的繞地軌道運行方式相比,韋伯望遠鏡具有更大的觀測優勢。但有一點令人擔心,由於它離我們太遠,一經發射便無法對其實施維修及維護。

為了確保韋伯望遠鏡能在惡劣的環境下正常運行,其發射時間被一拖再拖,初步計劃定於2021年3月30日。在費用方面,從研發到維修哈勃望遠鏡共花了約100億美元;而韋伯望遠鏡光造價就已花了88億美元,尚未發射吸金能力就直逼哈勃,成為人類史上最昂貴的太空望遠鏡。

那麼,韋伯望遠鏡比哈勃強在哪裡,為什麼說它很有可能會發現地外生命,它究竟有多厲害? 首先,從構造上來講。哈勃空間望遠鏡的口徑為2.4米;而韋伯望遠鏡的口徑達到了6.5米,將近是哈勃的三倍。為了提高紅外反射率,韋伯望遠鏡的鏡面還鍍有一層超薄黃金膜。以觀測紅外波段的能力來衡量,韋伯望遠鏡要比哈勃強大16倍。

其次,從觀測能力上來講。哈勃望遠鏡最多隻能觀測到宇宙誕生後4.8億年的景象;而韋伯望遠鏡則至少能夠看到宇宙誕生後2億年時的景象。哈勃望遠鏡是30年前的產物,而韋伯太空望遠鏡則是人類當前在天文領域最高技術水準的代表,二者的差距顯而易見。

韋伯太空望遠鏡的發射,將成為人類歷史上一個全新的里程碑。138億年前的宇宙究竟是什麼樣子,宇宙誕生之初又經歷過怎樣的故事?承載著人類夢想的哈勃望遠鏡曾拍下雙宿雙棲、創生之柱等震撼人心的畫面。

而一年後的2021年,當韋伯太空望遠鏡升空的那一刻,是否代表著我們能找到生命起源的證據,是否代表著我們極有可能發現地外文明,發現在那遙遠的星系中星際大戰留下的痕跡與往事?這一切也許只有等到一年之後,真相才會慢慢浮現在我們面前。


古灮科學


答:詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,絕對是人類目前最雄心勃勃的太空計劃之一!


一、耗資

相比它的前輩“哈勃太空望遠鏡”,先進太多了,我們來看幾個數據:



光是耗資這一塊,就遠超哈勃太空望遠鏡;87億美元什麼概念?我們的53度飛天茅臺,2017年報價是1299,也就是4300萬瓶飛天茅臺的總銷售額!

要知道,阿波羅計劃的六次登月,總耗資是255億美元;所以在耗資上,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡實際上已經堪比登月的規模了。


二、特殊的軌道

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,將安置在日-地第二拉格朗日點,距離地球150萬公里,是地月距離的四倍。



所以任何一個地方出現故障的話,都是無法進行修復的,這麼遠的距離不可能派人去維修;對設備的可靠性要求極高,弄不好二十多年的籌劃,近100億美元的耗資真會打水漂!

日-地第二拉格朗日點,相對於地球的位置是不變的,而且是引力平衡點;在該點上,韋伯太空望遠鏡可以長時間對某個區域進行長時間觀測,不會像哈勃望遠鏡那樣受到地球的遮擋。

而且該點處,位於地球的半影區域,地球將遮擋絕大部分太陽光線,望遠鏡內部將處於-236℃(約37K)的工作環境。


三、精密的鏡片

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的主鏡,直徑是哈勃望遠鏡的2.7倍,採用多鏡片結構,最終主鏡片面積是哈勃望遠鏡的7.3倍,靈敏度大大提高,綜合能力超過前者一百倍。



而且鏡面的製造誤差,達到原子尺度的10納米,也就是十個原子的厚度;因為鏡片實在太大,所以設計成18面六邊形鏡片,發射時將鏡片進行摺疊,到達軌道後再進行展開。

而且還要承受發射過程中的劇烈震動,還要在太空持續數週的運行,期間哪怕混進一粒灰塵,都將導致展開時出現毀滅性的精度誤差,這對鏡片的精度是極大的考驗。



類似的失誤,在它的前輩哈勃望遠鏡中已經出現過,但哈勃望遠鏡位於近地軌道,NASA安排了數次人工大修,才使得哈勃望遠鏡恢復正常,但是韋伯太空望遠鏡沒有維修的機會。


四、望遠鏡的能力

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,能觀察到可觀測宇宙最遙遠的距離,也就是宇宙大爆炸之初發出來的光線,這也是它的主要任務之一!



相對於哈勃望遠鏡,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡還有一個非常大的優勢,就是它的觀測波段主要是紅外線;紅外線波段比可見光波段的範圍更廣,意味著詹姆斯·韋伯太空望遠鏡能接收到的信息更多,在地外行星的探測上,具有絕對的領先優勢!


五、其他方面

除了以上四點,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在很多技術上都有突破,比如:巨型遮陽板、超低溫維持技術等等。

而且詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,就算能成功投入運行,也不會給NASA帶來直接的經濟利益,所有的研究動力,主要來源於人類對太空的嚮往,對未知世界的好奇心。



Google一位高管曾公開表示過:無論我們開多高的年薪,也吸引不來NASA最優秀的科學家……因為NASA給科學家畫的是一個星辰大海的夢想!

這才是NASA最“可怕”的地方。


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艾伯史密斯


人類的超級大眼睛——詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,稱得上是命運多舛,從一九九六年立項研發到今天,已經走過了23個年頭,山姆大叔與歐洲和加拿大更是為其砸了近百億美元,不過由於各種原因,它的發射計劃一再推遲,這從側面也證明了這架超級望遠鏡的厲害。

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡相關

單單瞅一眼詹姆斯·韋伯這個名字,就知道這架望遠鏡的厲害之處,詹姆斯·韋伯是美國國家航空航天局的第二任局長,在美蘇爭霸時期,他領導國家航空航天局成功進行了阿波羅登月計劃,使人類首次踏上其他星球,著實為美國人爭了一口氣。

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡重達6.2噸,較哈勃太空望遠鏡輕了近一半,但其口徑是哈勃的三倍左右,具有更大的視野,因此詹姆斯·韋伯太空望遠鏡更為精密,在性能上也更高,可以看做是哈勃太空望遠鏡的增強版,其主鏡直徑達到6.5米,聚光面積達到25平方米,比它的運載火箭阿麗亞娜5型的直徑都大,因此主鏡被分成18塊六角形鏡片,入軌之後在控制系統下逐次展開。

對於太空望遠鏡而言,差之毫釐謬以光年,因此控制這些鏡片動作的機構非常精密,能夠在太空零下二百多度的環境中,使主鏡實現十納米尺度內的位移,從而是其具有最佳的觀測性能。為了隔絕太陽的干擾使詹姆斯·韋伯太空望遠鏡可以“冷靜”的觀測宇宙,科學家為其搭建了巨大的“遮陽傘”,這種多層結構的遮陽裝置面積接近一個網球場的大小,其防曬係數更是高達上百萬。

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡任務

遙望太空就是回顧宇宙的歷史,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的主要任務就是調查宇宙微波背景輻射,科學家推算,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡應該可觀測到宇宙大爆炸兩億年左右的景象,這架望遠鏡設計為在紅外與遠紅外波段進行天文觀測,要避免地球與太陽的紅外干擾除了需要“遮陽傘”外,也要儘可能的遠離這兩者,所以詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的軌道處於第二拉格朗日點,軌道高達一百五十萬公里,差不多為地月距離的四倍,因此詹姆斯·韋伯太空望遠鏡幾乎就是一錘子買賣,入軌之後一旦有問題,幾乎是不可能維修的,這也是該望遠鏡發射計劃一再推遲的重要原因,相較於600公里高度的哈勃太空望遠鏡運行軌道,韋伯的運行軌道引力場更為穩定,而且沒有近地軌道塵埃和垃圾的影響。

結語

1990年四月二十四日,代表20世紀最強太空觀測技術的哈勃望遠鏡升空,它已經帶給了人類太多驚喜,而三十年後的今天,代表當今最高太空觀測技術的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡也終將踏上征途,但願它能帶領我們穿越億萬光年,回到最初的開始。

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漫步的小豆子


美國耗資近100億美元的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡到底有多厲害?

由於地球的大氣層對許天文觀測影響很大,天文學家便設想若能將望遠鏡移到太空中,便可以不受大氣層的干擾得到更精確的天文資料。

目前已有不少空間望遠鏡在太空中運行,例如:觀測可見光波段的哈勃空間望遠鏡;觀測紅外波段的斯皮策空間望遠鏡;觀測X光波段的錢德拉空間望遠鏡;觀察γ射線波段的康普頓天文臺(已於2000年退役)以及觀測暗物質的暗物質粒子探測衛星等。

其中哈勃太空望遠鏡的位置在地球大氣層以上,因此獲得了地基望遠鏡所沒有的好處-影像不會受到大氣湍流的擾動,視相度絕佳又沒有大氣散射造成的背景光,還能觀測會被臭氧層吸收的紫外線。

於1990年發射之後,已經成為天文史上最重要的儀器。他已經填補了地面觀測的缺口,幫助天文學家解決了許多根本上的問題,對天文物理有更多的認識。哈勃的哈勃超深空視場是天文學家曾獲得的最深入最敏銳的光學影像。

斯皮策空間望遠鏡是2003年4月15日發射升空的。它主要觀測波段為3微米到180微米的波長。由於地球大氣層會吸收部分的紅外線,而且地球本身也會因黑體輻射而發出紅外線,所以在地球表面無法獲得紅外波段的天文資料。斯皮策空間望遠鏡解決了這個難題。

錢德拉空間望遠鏡可以揭示那些看不見的宇宙。比如黑洞、類星體、超新星等等……也就是宇宙中所有的高能量來源體。錢德拉x射線望遠鏡展示了人類肉眼看不到的宇宙的一面。

現在已經服役10多年,幫助天文學家瞥見了宇宙的運行,它觀察到星系碰撞,觀察到黑洞與宇宙的颶風,還觀察到超新星在爆炸後內部翻轉。

康普頓空間望遠鏡於1991年4月發射成功,之後在9年的旅行中,康普頓寫出了一本厚厚的功勞簿。康普頓望遠鏡雖然“年事漸高”,但觀測設備仍然運轉正常。2000年3月,美國天文學家利用康普頓太空望遠鏡發現太空中存在一群奇特而強大的伽馬射線源,此事被列入2000年世界科技大事記。然而,由於康普頓3個導航陀螺儀失靈,使康普頓不得不回家。因為如果再有一個陀螺儀出故障,地面將無法控制它,2000年5月30日,這隻人類在外層空間最犀利的“眼睛”開始了回家的路程,並於2000年6月4日在人工控制下濺落太平洋。

開普勒望遠鏡正“凝視”著天鵝、天琴和天龍座方向的15萬多顆恆星。是世界首個用於探測太陽系外類地行星的飛行器,於美國東部時間2009年3月發射升空。為了尊崇德國天文學家約翰內斯·開普勒,這個任務被稱為開普勒太空望遠鏡。

2013年5月,開普勒空間望遠鏡的反應輪發生重大故障,無法設定望遠鏡方向,正常的觀測工作基本停止。在經過數個月的努力後,美國航天局於8月15日宣佈放棄修復“開普勒”。“開普勒”由此結束搜尋太陽系外類地行星的主要任務,但它仍可能被用於其他科研工作。

2018年7月,由於燃料即將耗盡,於2018年10月30日,美國航天局宣佈,開普勒太空望遠鏡正式退役。

……

可以說每一臺發射深空的望遠鏡,都是人類探索宇宙奧秘的眼睛,它們與人類一起行走在探索宇宙奧秘的路上,並且為人類的探索做出了豐厚的貢獻。雖如今它們已經了將近30年——哈勃太空望遠鏡,而有的已經退役或接近退役。為了銜接上更長遠的探索宇宙,美國耗資近100億美元的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡正在有序的發射準備工作。

詹姆斯韋伯太空望遠鏡的主要的任務是調查作為大爆炸理論的殘餘紅外線證據,也就是宇宙微波背景輻射,即觀測今天可見宇宙的初期狀態。是歐洲空間局ESA和美國宇航局NASA的共同運用計劃,放置於太陽-地球的第二拉格朗日點。人們對詹姆斯韋伯太空望遠鏡寄予厚望。

首先它配備了高敏度紅外線傳感器、光譜器等。 為便於觀測,機體要能承受接近絕對零度的極限低溫,也要避開太陽和地球的光等等。為此,詹姆斯韋伯太空望遠鏡附帶了可摺疊的遮光板,以屏蔽會成為干擾的光源。

因其處於拉格朗日點,地球和太陽在望遠鏡的視界總處於一樣的相對位置,不用頻繁的修正位置也能讓遮光板確實的發揮功效。

計劃中的詹姆斯韋伯太空望遠鏡的質量為6.2噸,約為哈勃空間望遠鏡11噸的一半。主反射鏡由鈹製成,口徑達到6.5米,面積為哈勃太空望遠鏡的5倍以上,可以期待它將有遠超哈勃空間望遠鏡非常高的觀測性能。

與此同時,相反的光學鏡頭的重量已經被輕量化了。現在這面主鏡的直徑的比發射它用的火箭更大。所以主鏡被分割成18塊六角形的鏡片,發射後這些鏡片會在高精度的微型馬達和波面傳感器的控制下展開。

主鏡的鏡面作為全體也形成六角形,聚光部和鏡面都露在外面,容易讓人聯想到射電望遠鏡的天線。另外,它的主體也不呈筒狀,而是在主鏡下展開座席狀的遮光板。

詹姆斯韋伯太空望遠鏡將發射到位於離地球150萬千米的距離,它將飄蕩在從地球到太陽的背面的150萬千米的空間。這樣即使出了故障也不可能頻繁派遣修理人員。

與此相反,它位於第二拉格朗日點上,重力相對穩定,故相對於鄰近天體來說可以保持不變的位置,不用頻繁地進行位置修正,可以更穩定的進行觀測,而且還不會受到地球附近灰塵的影。

如今詹姆斯韋伯太空望遠鏡的發射時間一直被推遲。作為將於2010年結束觀測活動的哈勃太空望遠鏡的後續機,計劃於2011年發射升空。但因哈勃太空望遠鏡的修補等延命措施的效果,故發射改期為2014年。

如今從2007年到到2014年,再到2017年,幾乎每年都能聽到它要發射。已經難產了若干次了,一拖再拖,最新的消息是2021年發射升空,這次能夠如願以償嗎?誰也不知道。








若子不弱


事實上從1996年開始,美國就開始籌備一個新的太空望遠鏡,這個太空望遠鏡就是今天的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡。

可以說從詹姆斯·韋伯太空望遠鏡誕生開始,它就被人們寄予了厚望,因為這個全新的太空望遠鏡將取代它的前輩哈勃空間望遠鏡,成為人類探測宇宙的至高神器。

然後詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的優點很多,例如它的重量只有哈勃望遠鏡的一半(哈勃:11噸,韋伯:6.2噸)。

而且它的軌道高度也遠在哈勃望遠鏡之上(哈勃軌道高度:約為569公里,韋伯:150萬公里),那麼更遠的距離也就意味著環境干擾越小,得到的結果也就越精確。

另外韋伯太空望遠鏡的口徑要超過哈勃望遠鏡,例如哈勃望遠鏡的口徑只有2.5米,而韋伯太空望遠鏡的口徑卻達到了6.5米。

這就意味著在同樣的條件下,韋伯太空望遠鏡能夠觀測到更多的物體,這對於整個人類天文學來說,可以說是一個重大的進步。

當然了,由於韋伯太空望遠鏡的軌道高度更高,它的維護成本也就更貴,而且考慮到它的造價達到了驚人的100億美元,所以必須要保證它順利進入軌道。

為了保證發射任務萬無一失,美國多次延遲了既定的發射計劃,那麼據最新的消息來看,美國打算在2021年3月30號進行發射,至於是否會如期發射,這一點目前還不好說.....


種植恆星


現任一般都比前任好,這是萬千女性總結出的道理。放在太空望遠鏡也同樣如此,作為服役28年的哈勃望遠鏡的繼任者,詹姆斯·韋伯可不是說只需要接任就可以,它需要更大的突破,讓人類對宇宙瞭解的更深。



所以耗資近100億美元的詹姆斯·韋伯望遠鏡必然要比哈勃望遠鏡先進很多,具體我們就來討論下。

採用了更先進的多鏡面技術

詹姆斯·韋伯望遠鏡採用的是多鏡面技術,而哈勃望遠鏡才用的則是單鏡面。要知道望遠鏡的口徑越大,聚光能力越強,所需要的反射鏡的直徑也越大,而單一鏡面的望遠鏡,鏡片的厚度也是隨著鏡面直徑的增加而增加的,過大過厚的鏡面不僅難以加工,重量也非常大,並且會因為熱脹冷縮而發生形變影響光學性能。




這也是為什麼哈勃望遠鏡重11噸,詹姆斯·韋伯望遠鏡重6.2噸,但主反射鏡口徑達到6.5米,面積為哈勃太空望遠鏡的5倍以上。

口徑更大

韋伯望遠鏡的口徑是6.5米,是哈勃望遠鏡口徑(2.5米)的2.6倍,因為韋伯望遠鏡並不是圓形的鏡面並且才用了多鏡面結構,所以鏡面面積相當於哈勃望遠鏡的5倍。



這意味著能夠觀測到比哈勃望遠鏡的極限闇弱5倍的天體,這對於天文觀測來說是一個相當大的提升。我們能夠探測到更遠的星系,來了解宇宙起源初期的景象,能夠發現一些以前看不到的闇弱天體等。

深空二字的含義

因為望遠鏡的重量更輕,所以韋伯望遠鏡將會發射到遠離地球160萬千米的軌道,要遠遠超過哈勃望遠鏡的“平均高度307海里(569千米或353英里)”的軌道高度。

這意味著地球和其他太陽系內天體對於觀測所產生的干擾將更小,但這也確實需要望遠鏡更先進的材料和更強的維護。


其實還有許多方面的提升,這裡就不一一展開說明。大家可以評論補充。

最後補充一點:詹姆斯韋伯太空望遠鏡還未正式服役,美國宇航局官員6月27日宣佈,哈勃太空望遠鏡的繼任者韋伯的發射將從2020年5月推遲到2021年3月。


科學認識論


詹姆斯·韋伯太空望遠鏡是NASA的旗艦級項目,預算近90億美金,一旦成功發射升空將成為人類史上最強大的望遠鏡,幫助人類揭開更多宇宙奧秘。



不少人將韋伯望遠鏡稱為哈勃的繼任者。眾所周知,哈勃太空望遠鏡是一臺改變世界的機器,徹底改變了我們對宇宙的認知,而韋伯望遠鏡將帶領我們更深入地瞭解宇宙。


正如諾貝爾物理獎獲得者約翰·馬瑟所言:

哈勃是將未知事物展現於人類面前,挑起了我們的求知慾;而關於這些事物的答案,我們要靠韋伯望遠鏡去探索。

要知道,韋伯在某些方面的水平和能力將超出哈勃100倍,其主要任務是對宇宙初期狀態展開觀測(俗稱拍攝宇宙嬰兒照),研究星系、恆星和行星的形成與演化以及搜尋外星生命的蹤跡等。

哈勃與韋伯主鏡對比:


毫無疑問,韋伯望遠鏡項目是一個巨大的挑戰。它主鏡的直徑高達6.5米,由18塊正六邊形鏡片組成。這些鏡片非同一般,經過超精細加工,拋光誤差小於10納米,且每塊鏡片裝有7個馬達,可在10納米的精度內調整鏡片。



為了防止太陽光及地球反射光對觀測產生干擾,科學家特地為韋伯望遠鏡加裝了一把太陽傘——巨型遮陽板。這就使得韋伯望遠鏡的體型變得異常龐大,竟與網球場相當。



因此,要將韋伯望遠鏡送上天還真不是易事。科學家不得不先將韋伯望遠鏡進行巧妙摺疊,隨後塞入指定座駕亞利安五號火箭,待進入太空中的預定位置後再精確地展開,其中難度可想而知。



另外,為了獲得最佳觀測效果,韋伯望遠鏡將被髮送到距離地球150萬千米的第二拉格朗日點上。不像哈勃望遠鏡位於大約600千米的低軌道位置上,發生故障還曾派航天飛機前去修理。韋伯望遠鏡一旦出現故障,基本上就只能聽天由命了。



所以,這稱得上是一個不容半點失誤的大工程,亦或是一場近90億美金的豪賭,必須確保萬無一失。

正因如此,韋伯望遠鏡的發射時間一拖再拖。最初,韋伯的發射時間定於2011年,隨後推到2018年10月,再之後又推到2019年春。

前不久,NASA又宣佈,由於項目的複雜性和經費超支等原因,韋伯望遠鏡的發射時間不得不再往後延——暫定於2020年5月。

無論如何,希望韋伯儘快順利升空。


三體迷



美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)是航天史上最大膽、賭注最高的賭博之一。僅僅建造和測試詹姆斯·韋伯太空望遠鏡就是一項極其複雜的技術挑戰,該太空望遠鏡的價格已推至近90億美元,需要歐洲和加拿大航天局的參與。JWST既是一項突破技術障礙的挑戰,也是一項消耗預算的挑戰。



JWST在20世紀80年代末被設想為一種能追溯超過135億年宇宙歷史的太空望遠鏡,來觀察宇宙中最早的恆星和星系發出的微弱紅外光。如今,它正被賦予越來越多的其他科學職責。科學家們現在把它的觀星能力視為一張期票:JWST的成功發射和運行無疑將照亮天文學幾乎每一個分支的未來,根據某些指標,它的觀星能力是著名的哈勃太空望遠鏡的100倍。但由於成本穩步上升,發射持續推遲(從2018年推遲到2021年),這臺望遠鏡時光機現在正受到美國國會越來越嚴格的審查。



JWST敏銳的天文觀測能力源於其巨大的6.5米主鏡。鏡子由18個鍍金六角形組成,由輕金屬鈹鍛造而成,比一棟四層樓高,一旦發射,將成為太空中有史以來最大面積的金屬物體。JWST攜帶探測微弱紅外源的科學儀器,必須在超低溫下工作,需要多層網球場大小的“遮陽棚”來隔絕太陽的熱量。



JWST將搭載歐洲阿麗亞娜5號火箭從法屬圭亞那發射後,經過大約100天的太空旅行,將停在離地球160萬公里的地方,遠在月球軌道之外。它將位於地球-太陽拉格朗日點,或L2,在這裡,地球、太陽和月亮的重力牽引允許該太空望遠鏡在圍繞太陽移動時與地球保持一致。在那裡JWST的操作人員將通過從地球發射的命令遠程測試和調整望遠鏡,使其完全在線,並在發射後的六個月內準備好進行科學研究。



但是,首先要做的是:簡單地發射JWST充滿了危險,更不用說在太空深處展開它精緻的遮陽篷和巨大的分段鏡子。僅僅在助推器和JWST分離就是一件令人緊張的事。



假設JWST到達地球-太陽L2軌道,下一個最危險的事情是部署望遠鏡。不像哈勃,宇航員不能出去修理它。甚至連機器人都不能修理它。所以這次是冒了很大的風險,但卻獲得了很大的回報。



然而,科學家正在努力使JWST像哈勃一樣“可用”。格魯曼公司是美國國家航空航天局開發和整合JWST的主要承包商,其任務是為望遠鏡上的“運載火箭接口環”做準備,無論是宇航員還是遙控機器人都可以“抓住它”。如果一艘宇宙飛船被送到L2與JWST對接,就可以嘗試修理,或者如果JWST運行良好,只需給燃料箱加滿燃料來延長它的壽命。如果JWST遭不測,無論是由於火箭事故、部署故障還是一些無法預見的事情目前有一個包括哈勃在內的太空觀測臺的集合,以及不斷擴大的強大地面望遠鏡集合,可以抵消這種不幸。



失去一個大型太空望遠鏡將是一場真正的悲劇,不管有沒有JWST,這都將是人類天文學的黃金時代。








軍機處留級大學士


根據美國宇航局的最新消息,截止2017年12月底,美國宇航局下一代空間望遠鏡詹姆斯韋伯太空望遠鏡在恆溫真空室內經過了100天的低溫測試後,準備在2019發射。三個多月以來,價值88億美元的天文臺科學儀器和光學元件都處於一個被稱作Johnson A的小室內。Johnson A位於休斯頓的NASA Johnson空間站中心,在這個房間裡,技術人員一步步地把望遠鏡設備安裝起來。這是為了確保JWST能在太空寒冷和真空的環境下工作。

隨著測試的完成,當工程師將望遠鏡組裝就緒後,NASA將會研究其結果。但這需要將設備從休斯敦搬到雷東多比奇的加利福尼亞。一旦部件到達諾斯洛普格魯曼公司航空航天系統設備處,儀器和光學原件將連同遮陽板和航天器被組裝在一起——這樣就完成了望遠鏡的組裝。JWST將在2019春季在法屬圭亞那的歐洲航天發射場發射升空;九月下旬,因許許多多的問題,美國國家航空航天局再次推遲其預計發射日期。發射後,JWST望遠鏡將開始它前往拉格朗日點2的旅程,這是一個地球與太陽引力相互穩定的位置。它距離地球有930000英里(150萬公里)。

這臺望遠鏡將以紅外線波段工作,就像它的前輩哈勃太空望遠鏡一樣,它將忙於許多不同的科學工作。JWST的任務包括尋找宇宙的第一束光,研究各個行星,並且探尋在宇宙歷史的初期,星系是如何聚集在一起的。


深空電報


詹姆斯.韋伯望遠鏡現在已經耗資90億美金了,NASA把它當成寶貝一般的呵護,萬一上天過程中出了點差錯那這些錢就完蛋了


原本計劃於2014年升空的詹姆斯.韋伯望遠鏡因為各種原因一直延期到現在,哈勃望遠鏡最早計劃在2021年退休,所以說詹姆斯.韋伯望遠鏡最晚2020年左右也就上天了。

與哈勃望遠鏡相比,韋伯望遠鏡的重量只有6.2噸,比起哈勃望遠鏡的11噸來要輕捷的多,減輕重量的同時韋伯望遠鏡的鏡片被鍍了一層24k金口徑達到了驚人6.5米,是哈勃望遠鏡的5倍有餘。韋伯望遠鏡也沒有鏡筒,開放式結構在減輕重量的同時用微調馬達為韋伯望遠鏡調整姿態。

由於其巨大的鏡片直徑,韋伯望遠鏡的鏡片在地面上被摺疊之後才送到太空重新進行展開,和哈勃望遠鏡在近地軌道運行不同,韋伯望遠鏡的運行位置在第二拉格朗日點距離地球150萬公里,這麼遠點距離一旦出了什麼問題那地球方面也是愛莫能助的。

韋伯望遠鏡的靈敏度相較哈勃望遠鏡要高的多,綜合能力超過哈勃一百倍,韋伯望遠鏡的鏡片誤差只有10個原子的厚度,是人類光學鏡片最高成就,韋伯望遠鏡的任務是探測宇宙大爆炸之初的光線,為人類更進一步探索宇宙奧秘。


韋伯望遠鏡的主要觀測波段是紅外線,相比哈勃的可見光波段觀測,韋伯望遠鏡可以看到更多的以前沒見過的信息


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