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世界最大太空望远镜詹姆斯韦伯太空望远镜度哥世界之最

发布时间:2019-12-04 10:43:42 阅读: 来源:玛咖厂家

今天我们来介绍一下世界最大太空望远镜,当然不是以前介绍过的哈勃望远镜, 而是最新的,据说是哈勃望远镜的继任者者詹姆斯韦伯太空望远镜。

据美国《基督教科学箴言报》11月2日报道,经过约20年的努力,美国国家航空航天局(NASA)官员表示,有史以来最大的太空望远镜——詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)现已竣工,准备测试。按计划,它将于2018年10月从法属圭亚那发射升空。

詹姆斯韦伯望远镜是哈勃望远镜的继任者,作为美国下一代主力太空望远镜,它的主镜面由18片巨大六边形的金黄色镜片构成,直径6.5米。NASA接下来将对这个主镜面进行一系列测试,随后再将主镜面安装到网球场大小的5层遮阳板上。

据美国太空网报道,该望远镜资深科学家、天体物理学家约翰·马瑟表示: “接下来我们要证明它能工作。这是我们20年不断创新和努力的结果,我们正在开辟天文学的新领域。”

马瑟解释说,韦伯望远镜将比哈勃望远镜强大很多,原因有两个:一是韦伯望远镜的主镜面集光区域比哈勃大6倍;二是与哈勃不同,韦伯能在近红外波段工作,并能在接近绝对零度(相当于零下273.15摄氏度)的环境中运行。马瑟说:“韦伯望远镜能看到比目前的太空望远镜能看到的微弱400倍的红外线,同时能通过反射太阳光与探测散发出的热量两种方式观测到月球上的一只大黄蜂。”

借助其灵敏的红外照相机,韦伯望远镜能探索恒星、行星以及宇宙大爆炸形成的第一个星系的诞生地。这些观测结果不仅能帮助科学家们理解宇宙的起源,也能在其他行星上搜寻生命存在的迹象。

韦伯望远镜耗资88亿美元,由NASA、欧洲空间局和加拿大航天局携手完成,最初预计成本为55亿美元,原计划2013年发射。哈勃望远镜按计划将会在轨道上继续工作至2021年。太空望远镜科学研究所(STScI)的肯·森巴赫说:“这两大太空望远镜将‘并肩作战’,让我们能获得更广阔的宇宙视野。”

总编辑圈点

哈勃取得过它之前所有设备从未敢觊觎的革命性成就,但太空望远镜工作10年以上已呈老态,所以NASA早就开始筹备继任者的升空事宜。据称韦伯望远镜的探测能力是哈勃的100倍,升空后也不像哈勃一样在地球轨道旋转,而是把“工作室”建在著名的第二拉格朗日点(L2)。不过,正因为太远,后续也无法再派宇航员去维修保养,所以它才在地面上耗费了这么长时间反复敲磨吧。

詹姆斯·韦伯空间望远镜(James Webb Space Telescope,缩写JWST)是计划中的红外线太空望远镜,原计划于2011年发射升空。但因项目超支等原因,故发射改期为2018年。它是欧洲空间局和美国宇航局的共享计划。这是哈勃太空望远镜和史匹哲太空望远镜的后继计划。它拥有一个分段的6.5-米 (21 英尺) 直径的主镜,并且放置于太阳─地球的第二拉格朗日点。不像哈勃空间望远镜那样围绕地球上空旋转,而是飘荡在地球背向太阳的后面150万公里的太空。一个大型遮阳板将保持它的镜片和四个科学仪器低于50 K(?220 °C;?370 °F)。

太阳─地球的第二拉格朗日点.

此项目曾经称为“新一代太空望远镜”(Next Generation Space Telescope),2002年以美国宇航局第二任局长詹姆斯·韦伯的名字命名。1961年至1968年詹姆斯·韦伯担任局长期间曾领导阿波罗计划等一系列美国重要的太空探测项目。

望远镜的地面控制和协调机构是位于约翰霍普金斯大学的太空望远镜研究所(STScI)。 任务

该望远镜的主要的任务是调查大爆炸理论的残余红外线证据(宇宙微波背景辐射),即观测今天可见宇宙的初期状态。为此它配备高灵敏度红外线传感器、光谱器等。为便于观测,机体要能承受极度低温,也要避开太阳光与地球反射光等等。为此望远镜附带了可折叠遮光板,以屏蔽会成为干扰的光源。因其处于拉格朗日点,地球、太阳与望远镜三者的视界总处于一定的相对位置,不用频繁的修正位置也能让遮光板发挥功效。

该望远镜的发射计划地点为圭亚那太空中心,由亚利安五号火箭运载升空[1]。

哈勃太空望远镜位于从地表大约600公里的低轨道位置上。因此,即使光学仪器发生故障也可以用航天飞机前去修理。詹姆斯?韦伯太空望远镜位于离地球150万公里的距离,即使出现故障也不可能频繁派遣修理人员。但它位于第二拉格朗日点上,引力相对稳定,故相对于邻近天体来说可以保持不变的位置,不用频繁地进行位置修正,可以更稳定的进行观测,而且还不会受到地球轨道附近灰尘的影响。

五个拉格朗日点的位置图,詹姆斯·韦伯太空望远镜将位于第二拉格朗日点。在该点上将永久背对地球。 构造[编辑]

詹姆斯·韦伯太空望远镜的全尺寸模型

各光学望远镜主镜尺寸比较

计划中的詹姆斯韦伯太空望远镜的重量为6.2吨,约为哈勃太空望远镜(11吨)的一半。主反射镜由铍制成,口径达到6.5米,面积为哈勃太空望远镜的5倍以上。

这面主镜的直径比发射用的火箭更大。主镜被分割成18块六角形的镜片,每个镜面的抛光误差不得超过10纳米;同时镜面也经过专门研磨,使得其能够在遮阳板阴影的极度严寒环境中保持正确形状。每块镜片背部都装有7个马达,能够在10纳米的精度内调整镜片的形状和方向。发射后这些镜片会在高精度的微型马达和波面传感器的控制下展开。但是,此法不会跟凯克望远镜一样,不必像地面望远镜那样必需根据引力负荷和风力的影响而要按主动光学来时常持续调整镜段,故詹姆斯韦伯太空望远镜除了初期配置之外将不会有太多改变。

主镜的镜面作为全体也形成六角形,聚光部和镜面都露在外面,容易让人联想到射电望远镜的天线。另外,它的主体也不呈筒状,而是在主镜下展开座席状的遮光板。

任务

该望远镜的主要的任务是调查大爆炸理论的残余红外线证据(宇宙微波背景辐射),即观测今天可见宇宙的初期状态。为此它配备高灵敏度红外线传感器、光谱器等。为便于观测,机体要能承受极度低温,也要避开太阳光与地球反射光等等。为此望远镜附带了可折叠遮光板,以屏蔽会成为干扰的光源。因其处于拉格朗日点,地球、太阳与望远镜三者的视界总处于一定的相对位置,不用频繁的修正位置也能让遮光板发挥功效。

该望远镜的发射计划地点为圭亚那太空中心,由亚利安五号火箭运载升空。

哈勃太空望远镜位于从地表大约600公里的低轨道位置上。因此,即使光学仪器发生故障也可以用航天飞机前去修理。詹姆斯?韦伯太空望远镜位于离地球150万公里的距离,即使出现故障也不可能频繁派遣修理人员。但它位于第二拉格朗日点上,引力相对稳定,故相对于邻近天体来说可以保持不变的位置,不用频繁地进行位置修正,可以更稳定的进行观测,而且还不会受到地球轨道附近灰尘的影响。

五个拉格朗日点的位置图,詹姆斯·韦伯太空望远镜将位于第二拉格朗日点。在该点上将永久背对地球。

构造

计划中的詹姆斯韦伯太空望远镜的重量为6.2吨,约为哈勃太空望远镜(11吨)的一半。主反射镜由铍制成,口径达到6.5米,面积为哈勃太空望远镜的5倍以上。

这面主镜的直径比发射用的火箭更大。主镜被分割成18块六角形的镜片,每个镜面的抛光误差不得超过10纳米;同时镜面也经过专门研磨,使得其能够在遮阳板阴影的极度严寒环境中保持正确形状。每块镜片背部都装有7个马达,能够在10纳米的精度内调整镜片的形状和方向。发射后这些镜片会在高精度的微型马达和波面传感器的控制下展开。但是,此法不会跟凯克望远镜一样,不必像地面望远镜那样必需根据引力负荷和风力的影响而要按主动光学来时常持续调整镜段,故詹姆斯韦伯太空望远镜除了初期配置之外将不会有太多改变。

主镜的镜面作为全体也形成六角形,聚光部和镜面都露在外面,容易让人联想到射电望远镜的天线。另外,它的主体也不呈筒状,而是在主镜下展开座席状的遮光板。

普通地面天文望远镜、哈勃太空望远镜与詹姆斯·韦伯太空望远镜成像距离对比(红字:红移值,白字:光与宇宙大爆炸的时间差)

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