史上最强大的望远镜 世界上最远望远镜


史上最强大的望远镜 世界上最远望远镜

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根据美国宇航局的消息,当地时间12月22日,他们的新一代观测设备——詹姆斯·韦伯太空望远镜即将发射升空 。这台万众瞩目的望远镜,堪称是人类史上最强大的望远镜 。那么,它到底有多厉害呢?它将发挥什么样的作用呢?今天咱们就来详细聊一聊 。
(图片说明:詹姆斯·韦伯太空望远镜艺术图)
早在1996年,著名的哈勃太空望远镜刚刚升空6年的时候,美国宇航局就已经开始筹划新一代的太空望远镜了 。最开始,它真的只是叫做新一代太空望远镜 。后来,美国宇航局决定以该部门第二任局长詹姆斯·韦伯为其命名,简称JWST 。
既然是新一代望远镜,自然观测能力要比哈勃强得多 。哈勃望远镜的口径大约是2.4米,而JWST的口径则达到了6.5米,是前者的近3倍 。不过,它的主镜并不是一块完整的镜面,而是由18块六边形的小镜面拼接而成的 。
(图片说明:在JWST旁边的工作人员显得非常小)
科学家介绍,由于分辨率足够高,它甚至可以观测到月球上的一只蜜蜂!凭借着诸多优势,JWST的综合观测能力,将比哈勃提高100倍!
望远镜做大一点当然是好事,但对于人类的火箭发射能力来说也是一个巨大的挑战 。如果按照哈勃的模式造新一代望远镜,是无法发射升空的 。科学家们苦思冥想,最终选择用金属铍来打造这台望远镜,极大地降低了望远镜的质量 。因此,虽然哈勃的重量达到了惊人的11吨,但体积更大的JWST却只有差不多6.2吨 。
(图片说明:人类和JWST以及哈勃望远镜HST的对比)
铍这种金属不仅轻,而且还有许多其他优良的特性 。它是电和热的良性导体,没有磁性,本身也非常坚固,在飞机或航天飞机上就经常有它们发挥的空间 。除此之外,铍能够在各种温度下完好地保持自己的形状,这对于JWST是一个非常重要的优势 。
对于JWST的天文观测来说,温度是一个非常关键的参数,而它所处的环境,温度又比较复杂 。在朝向太阳的一侧,温度可能会高达110℃;而背向太阳的一面,则要达到不足-200℃的极低温环境 。JWST需要极寒的温度才能保证观测质量,所以它还配备了一个耗资100万、总共5层、和网球场差不多大的遮阳罩,屏蔽掉太阳光 。
(图片说明:JWST需要巨大的遮阳罩)
和现在其他太空望远镜绕地球公转不同,JWST是绕着太阳公转的 。在发射升空后,它会被放置在距离地球150万公里的第二拉格朗日点上 。这是由著名数学家欧拉日计算出来的一个位置,在这里JWST不需要借助任何动力就能够和地球公转轨道达成一致,一起绕太阳公转 。
之所以被放在这里,是因为JWST需要屏蔽来自太阳的辐射,才能更好地进行观测 。但这也带来了另一个问题,那就是人类不可能对它进行维护,所以美国宇航局才对它尤其谨慎,准备了这么多年,甚至一次又一次地拖延了发射时间 。
根据最初的计划,JWST应该在2007年发射升空 。不过后来,由于预算不足、设备问题等诸多原因,它的发射被一拖再拖,一下子拖了7年 。所以国内有人给了它一个绰号:鸽王 。
甚至就在发射前一个月,JWST再一次放鸽子 。因为望远镜和运载火箭连接的设备意外松开,导致望远镜“虎躯一震”,美国宇航局不得不临时再次检测望远镜是否有设备受损 。所幸没有出现意外,望远镜的发射时间只是从12月18日推迟到12月22日 。
由于发射时间一拖再拖,JWST的成本也不断水涨船高 。根据最初的预测,这个项目耗资是5亿美元 。随着发射时间不断推迟,相关维护的成本也越来越高,再加上通货膨胀的因素,目前预计这个项目的耗资将超过96亿美元!好在这一次真的要发射了,否则这台望远镜放在无尘室,每天就要再多花不少钱……


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