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造價100億美元,推遲發射14年,韋伯望遠鏡能接替哈勃望遠鏡嗎?
2021/11/13
2021/11/13

現代天文學家們有兩隻眼睛, 一只是光學望遠鏡,一只是射電望遠鏡,前者的典型代表是太空中的哈勃望遠鏡,後者的典型代表是中國天眼FAST。

但對于普通天文愛好者來說,明顯還是光學望遠鏡更有吸引力,因為它能直接把數百億光年外的星系畫面捕捉回地球,經過科學家們的一系列測定和上色後,這些宇宙深處的星系和星雲就會呈現絢爛的色彩。

相較之下射電望遠鏡雖然觀測到的波段更寬,但顯示出的往往只是一段段長短高低起伏不同的波形圖, 只有專業天文學家能從中看出資訊來,對大部分人來說,射電望遠鏡捕捉到的宇宙動態遠不如光學望遠鏡震撼。

基于以上原因

NASA在1996年的時候,準備建造並發射一架可以替代哈勃望遠鏡,並且性能遠超哈勃望遠鏡的新型望遠鏡,名字都想好了, 就叫詹姆斯.韋伯太空望遠鏡。

然而理想很豐滿,現實很骨感,NASA建造發射新型望遠鏡的計畫,直到今天也沒能變成現實,早就被造好,原定于2007年就發射升空的韋伯望遠鏡,一直到14後的今天,也還是沒能順利發射到太空中。

因為它的毛病太多了

作為一架耗資近百億美元, 造價媲美核動力航母的新型太空望遠鏡,韋伯望遠鏡採用了一系列高精尖科技,平時處于折疊狀態的它,在進入太空後需要自主展開成工作姿態,多達144個折疊單位不能出一點差錯,因為哪怕是一毫米的誤差,也會造成最後觀測結果的差之千里,甚至直接讓望遠鏡無法成像。

除了姿態複雜外,韋伯望遠鏡還不像哈勃一樣位于方便維修的近地軌道, 它的工作地點遠在150萬公里外的第二拉格朗日點,要知道月球距離地球也才38萬公里,因此150萬公里外的韋伯望遠鏡如果出了故障,NASA是不可能馬上派人去維修的。

所以在造價高昂和工作地點遙遠的雙重制約下,NASA只能把韋伯望遠鏡的發射日期一拖再拖, 韋伯望遠鏡也只能在無塵室裡躺14年,隔三初五就要檢查維護一遍,排除一些小毛病,為將來的發射做準備。

然而根據NASA目前的監測,韋伯望遠鏡仍然有多達344個可能出現故障的點位,現在能做的就是準備盡可能多的解決方案,讓定于2021年12月18日發射的韋伯望遠鏡,在升空出現故障後,能在第一時間嘗試自我維修。

如果最終還是不盡如人意出了故障的話,NASA就只能聯合歐洲航空航天局, 發射飛船搭載宇航員前往150萬公里外維修韋伯望遠鏡了,而這一行為也是自1972年人類最後一次登月之後,人類宇航員飛行過的最遠距離。

總體來看

作為一架淨重6.2噸的折疊式光學望遠鏡,韋伯在資料上無疑是碾壓哈勃的,天文學家們都寄希望于韋伯望遠鏡更強的深空觀測能力,甚至想讓它一口氣直接看到138億年前宇宙大爆炸之初的模樣。

因為在我們的宇宙中光速是有限的,天文望遠鏡觀測到目標距離越遠,在時間上也就越古老,哈勃目前看見的最遠星系位于133億光年外, 也就是大爆炸後5億年

更強大的韋伯如果能看到135億光年外,甚至是137億光年外的星系的話,幾乎就等同于看見了宇宙大爆炸,人類文明對宇宙的認知也會因此上升到一個新的高度。

最後,祝願詹姆斯.韋伯太空望遠鏡能在2021年12月18日順利升空,希望所有故障都不要發生, 這樣一來最多到2022年夏天,我們就能收到韋伯望遠鏡發回來的第一批測試圖像,新的星系和星雲將呈現在我們眼前。

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