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每日消息!花費百億美元的韋伯望遠鏡,受到超出預期的隕石攻擊,還能用嗎?

時間:2022-06-16 09:43:52    來源:科普中國網(wǎng)    

好事多磨的詹姆斯·韋伯空間望遠鏡(下面簡稱“韋伯”),花費百億美元,一再延遲發(fā)射,歷經(jīng)二十多年研發(fā)和制造,直到2021年12月25日才終于上天。經(jīng)過1個多月的長途跋涉,“韋伯”到達距地球150萬公里的第二拉格朗日點,將在那里堅守崗位完成10年的觀測服役任務。

很快,“韋伯”就發(fā)回了一張調(diào)試鏡頭的照片。NASA(美國航空航天局簡稱)宣稱,照片清晰,一切良好,不久將開始正式執(zhí)行任務。不料任務還沒開始,5月23~5月25日之間,“韋伯”就遭到了一顆微隕石撞擊。


(資料圖)

要知道,“韋伯”之所以一再推遲發(fā)射,就是為了精益求精,不斷修正提升其性能。因為“韋伯”不比其前輩哈勃空間望遠鏡(后面簡稱“哈勃”),只是在近地軌道工作,一旦有什么問題,還能派出宇航員前往調(diào)整和修復。

事實上,NASA也曾多次派航天飛機和宇航員到“哈勃”軌道對其進行調(diào)整和修復,才使“哈勃”得到許多驚世駭俗的宇宙發(fā)現(xiàn),拍攝出無數(shù)絢麗奇異的天體照片,大大豐富了人類對宇宙的認知。

“韋伯”的工作距離地球遙遠,是月球距離的近4倍,一旦出現(xiàn)問題,是無法派出宇航員前往調(diào)整修復的,只能報廢。這樣,100億美元的投資就打了水漂,龐大的科學技術(shù)團隊幾十年研發(fā)心血也將前功盡棄。

這種一錘子買賣,當然就會慎之又慎力求完美無缺,才多次推遲發(fā)射,弄了二十多年終于發(fā)射上天。但太空環(huán)境是不可控的,隕石撞擊就是早就估計到的可能損害之一。

太空太過空曠,被較大隕石撞擊的可能性極小,一旦中了獎,只能報廢,這是沒法子的事。但微隕石撞擊的概率卻較大,由此在設計時就考慮了“韋伯”抗微隕石撞擊的能力。正式升空前,工程師們還專門做了這項測試。

何謂微隕石?就是小于1毫米的宇宙塵埃粒子。那么這次撞擊的微隕石有多大呢?據(jù)NASA發(fā)布的消息稱,這次撞擊“韋伯”的是一?!耙詷O高速度飛行的塵埃大小顆粒”,比工程師們測試的預期要大,但沒有公布具體尺寸。

但能夠看得出,這次撞擊是有損害的。因為NASA聲稱,目前工程師也已經(jīng)對受到影響的位置進行調(diào)整,這種操作將成為整個飛行任務中監(jiān)測和維護的常規(guī)部分。

NASA戈達德太空飛行中心技術(shù)副項目經(jīng)理保羅·蓋特納(Paul Geithner)表示,在設計時就考慮了“韋伯”需要應對的太空環(huán)境,其中包括來自太陽的強紫外線和帶電粒子,來自銀河系的宇宙射線,以及太陽系內(nèi)微流星的偶爾撞擊。

此前,NASA曾經(jīng)公布,“韋伯”將于7月12日交付拍攝的第一張全彩科學圖像。這次微隕石襲擊事件會影響這個任務的實施嗎?NASA的回答是不會,因為“韋伯”上天前已經(jīng)過度設計,也就是說有足夠的性能余量,即便遭受到微隕石撞擊,“韋伯”也能夠感應和調(diào)整鏡子的位置,自動校正撞擊造成的扭曲。而且,地面工程師也在支持這種調(diào)校。

3月16日,“韋伯”科學團隊公布了一張名為2MASS J17554042+6551277的明亮恒星圖片,聲稱這張圖片已經(jīng)不是合成的,而是所有鏡片一起工作拍下的恒星單一圖像,但這張圖片還是帶有長長的星芒,那么7月12日會有怎樣的驚喜呢?我們拭目以待。

延伸閱讀:“韋伯”基本參數(shù)和性能(引用):

詹姆斯·韋布空間望遠鏡 (James Webb Space Telescope,縮寫JWST)是美國航空航天局、歐洲航天局和加拿大航空航天局聯(lián)合研發(fā)的紅外線觀測用太空望遠鏡,為哈勃空間望遠鏡的繼任者 。

詹姆斯·韋布空間望遠鏡的質(zhì)量為6.2噸,約為哈勃空間望遠鏡(11噸)的一半。主反射鏡由鈹制成,口徑達到6.5米,面積為哈勃太空望遠鏡的5倍以上。它還能在近紅外波段工作、能在接近絕對零度(相當于零下273.15攝氏度)的環(huán)境中運行。

2022年7月中旬,詹姆斯·韋布空間望遠鏡將正式開工,拍攝第一批用于科學研究的照片。

詹姆斯·韋布空間望遠鏡的主要的任務是調(diào)查作為大爆炸理論的殘余紅外線證據(jù)(宇宙微波背景輻射),即觀測今天可見宇宙的初期狀態(tài)。為達成此目的,它配備了高敏度紅外線傳感器、光譜器等。

為便于觀測,機體要能承受極限低溫,也要避開太陽和地球的光等等。為此,詹姆斯詹姆斯·韋布空間望遠鏡附帶了可折疊的遮光板,以屏蔽會成為干擾的光源。因其處于拉格朗日點,地球和太陽在望遠鏡的視界總處于一樣的相對位置,不用頻繁的修正位置也能讓遮光板發(fā)揮功效。

有人形容哈勃望遠鏡的“法眼”可以捕捉距1.6萬公里的一只螢火蟲,而“韋伯”的觀測能力比“哈勃”大100倍,那么這只螢火蟲要多遠才能能逃出這個“佛祖”的掌心呢?

除此之外,“韋伯”不但具備了“哈勃”的光學性能,還具備了全波段紅外觀測性能,也就是說,哈勃只能看到可見光發(fā)光的天體,而韋伯則不但能夠觀測可見光,還能觀測不可見光,任何天體,只要是高于絕對零度,都會發(fā)出紅外線。

這種能力還能透過宇宙塵埃的遮擋觀測。NASA稱“韋伯”為運用紅外線觀測的“時間機器”,意思就是說可以觀測追溯到最早期的嬰兒宇宙,理論上可以觀測到138億光年距離,而那時宇宙才剛剛發(fā)出第一縷光。

“韋伯”最重要的任務,就是觀測宇宙大爆炸最早期的狀態(tài),以及尋找地外行星的生命跡象。

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標簽: 空間望遠鏡 哈勃空間望遠鏡

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