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每日视讯:花费百亿美元的韦伯望远镜,受到超出预期的陨石攻击,还能用吗?

好事多磨的詹姆斯·韦伯空间望远镜(下面简称“韦伯”),花费百亿美元,一再延迟发射,历经二十多年研发和制造,直到2021年12月25日才终于上天。经过1个多月的长途跋涉,“韦伯”到达距地球150万公里的第二拉格朗日点,将在那里坚守岗位完成10年的观测服役任务。


(资料图)

很快,“韦伯”就发回了一张调试镜头的照片。NASA(美国航空航天局简称)宣称,照片清晰,一切良好,不久将开始正式执行任务。不料任务还没开始,5月23~5月25日之间,“韦伯”就遭到了一颗微陨石撞击。

要知道,“韦伯”之所以一再推迟发射,就是为了精益求精,不断修正提升其性能。因为“韦伯”不比其前辈哈勃空间望远镜(后面简称“哈勃”),只是在近地轨道工作,一旦有什么问题,还能派出宇航员前往调整和修复。

事实上,NASA也曾多次派航天飞机和宇航员到“哈勃”轨道对其进行调整和修复,才使“哈勃”得到许多惊世骇俗的宇宙发现,拍摄出无数绚丽奇异的天体照片,大大丰富了人类对宇宙的认知。

“韦伯”的工作距离地球遥远,是月球距离的近4倍,一旦出现问题,是无法派出宇航员前往调整修复的,只能报废。这样,100亿美元的投资就打了水漂,庞大的科学技术团队几十年研发心血也将前功尽弃。

这种一锤子买卖,当然就会慎之又慎力求完美无缺,才多次推迟发射,弄了二十多年终于发射上天。但太空环境是不可控的,陨石撞击就是早就估计到的可能损害之一。

太空太过空旷,被较大陨石撞击的可能性极小,一旦中了奖,只能报废,这是没法子的事。但微陨石撞击的概率却较大,由此在设计时就考虑了“韦伯”抗微陨石撞击的能力。正式升空前,工程师们还专门做了这项测试。

何谓微陨石?就是小于1毫米的宇宙尘埃粒子。那么这次撞击的微陨石有多大呢?据NASA发布的消息称,这次撞击“韦伯”的是一粒“以极高速度飞行的尘埃大小颗粒”,比工程师们测试的预期要大,但没有公布具体尺寸。

但能够看得出,这次撞击是有损害的。因为NASA声称,目前工程师也已经对受到影响的位置进行调整,这种操作将成为整个飞行任务中监测和维护的常规部分。

NASA戈达德太空飞行中心技术副项目经理保罗·盖特纳(Paul Geithner)表示,在设计时就考虑了“韦伯”需要应对的太空环境,其中包括来自太阳的强紫外线和带电粒子,来自银河系的宇宙射线,以及太阳系内微流星的偶尔撞击。

此前,NASA曾经公布,“韦伯”将于7月12日交付拍摄的第一张全彩科学图像。这次微陨石袭击事件会影响这个任务的实施吗?NASA的回答是不会,因为“韦伯”上天前已经过度设计,也就是说有足够的性能余量,即便遭受到微陨石撞击,“韦伯”也能够感应和调整镜子的位置,自动校正撞击造成的扭曲。而且,地面工程师也在支持这种调校。

3月16日,“韦伯”科学团队公布了一张名为2MASS J17554042+6551277的明亮恒星图片,声称这张图片已经不是合成的,而是所有镜片一起工作拍下的恒星单一图像,但这张图片还是带有长长的星芒,那么7月12日会有怎样的惊喜呢?我们拭目以待。

延伸阅读:“韦伯”基本参数和性能(引用):

詹姆斯·韦布空间望远镜 (James Webb Space Telescope,缩写JWST)是美国航空航天局、欧洲航天局和加拿大航空航天局联合研发的红外线观测用太空望远镜,为哈勃空间望远镜的继任者 。

詹姆斯·韦布空间望远镜的质量为6.2吨,约为哈勃空间望远镜(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。它还能在近红外波段工作、能在接近绝对零度(相当于零下273.15摄氏度)的环境中运行。

2022年7月中旬,詹姆斯·韦布空间望远镜将正式开工,拍摄第一批用于科学研究的照片。

詹姆斯·韦布空间望远镜的主要的任务是调查作为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。为达成此目的,它配备了高敏度红外线传感器、光谱器等。

为便于观测,机体要能承受极限低温,也要避开太阳和地球的光等等。为此,詹姆斯詹姆斯·韦布空间望远镜附带了可折叠的遮光板,以屏蔽会成为干扰的光源。因其处于拉格朗日点,地球和太阳在望远镜的视界总处于一样的相对位置,不用频繁的修正位置也能让遮光板发挥功效。

有人形容哈勃望远镜的“法眼”可以捕捉距1.6万公里的一只萤火虫,而“韦伯”的观测能力比“哈勃”大100倍,那么这只萤火虫要多远才能能逃出这个“佛祖”的掌心呢?

除此之外,“韦伯”不但具备了“哈勃”的光学性能,还具备了全波段红外观测性能,也就是说,哈勃只能看到可见光发光的天体,而韦伯则不但能够观测可见光,还能观测不可见光,任何天体,只要是高于绝对零度,都会发出红外线。

这种能力还能透过宇宙尘埃的遮挡观测。NASA称“韦伯”为运用红外线观测的“时间机器”,意思就是说可以观测追溯到最早期的婴儿宇宙,理论上可以观测到138亿光年距离,而那时宇宙才刚刚发出第一缕光。

“韦伯”最重要的任务,就是观测宇宙大爆炸最早期的状态,以及寻找地外行星的生命迹象。

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关键词: 空间望远镜 哈勃空间望远镜

责任编辑:Rex_17

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