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最强大太空望远镜的秘密

2021-11-30 18:22:37

美国宇航局正准备发射一个太空望远镜,它将比以往建造的任何望远镜都看得更远。

詹姆斯韦伯太空望远镜 (JWST) 的开发耗时 30 年,耗资 100 亿美元(75 亿英镑),被描述为 21 世纪伟大的科学事业之一。


这个望远镜的目标是什么?

望远镜将能够看到天空中的任何东西。然而,它有一个压倒一切的目标——看到宇宙中第一批发光的恒星发出的光。

这些先驱恒星被认为是在大爆炸后大约 100-2 亿年或 135 亿多年前开启的。

韦伯将挑选出这些明星的分组。它们是如此遥远,它们的光——即使它以每秒 300,000 公里(186,000 英里)的速度移动——也需要数十亿年的时间才能穿越宇宙。

韦伯应该有可能看到(或至少检测到微弱的光芒)黑暗结束和第一批星星闪烁的那一刻。


我们为什么要看到第一批星星?

当宇宙在大爆炸中形成时,它只包含三种化学元素——氢、氦和少量的锂。

所有其他化学元素——包括那些对生命至关重要的元素,如碳和氧——都必须通过恒星中心的核反应锻造或“制造”。

韦伯将帮助我们了解我们周围所见的一切事物的起源,以及我们是如何形成的。

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这面镜子将是望远镜最重要的部件之一

韦伯与现有的太空望远镜有何不同?

它比自 1990 年以来一直围绕地球运行的哈勃望远镜大得多。

哈勃使用直径为 2.4m(7.8 英尺)的主镜收集光线,而韦伯则使用直径为 6.5m 的主镜。

加上所有其他相关设备,韦伯大约有一个网球场那么大。事实上,它太大了,必须折叠起来才能放入发射火箭。

但 Webb 的关键方面是它经过调整,可以探测到哈勃无法探测到的光——红外线。这种光是人眼看不见的,但它是宇宙中最遥远物体发出的光会显示出来的光类型。

什么时候推出?

目前,韦伯——以负责阿波罗登月项目的美国宇航局局长詹姆斯·韦伯的名字命名——计划于 12 月 22 日星期三进入轨道。

它将由法属圭亚那的欧洲 Ariane-5 火箭发射。欧洲航天局是该项目的合作伙伴,并同意承担将韦伯送入太空的责任。

韦伯很容易成为有史以来最有价值的有效载荷。幸运的是,火箭以非常可靠而著称。

火箭会将望远镜从地球投掷约 100 万英里(160 万公里)。

在那个距离上,它可以进行观察,而不会因为靠近我们的世界而偶尔会遇到阴影效应。

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JWST 正在法属圭亚那的阿丽亚娜火箭上发射

宇航员可以为韦伯服务吗?

不 - 它离地球太远,宇航员无法到达。

即使他们可以到达韦伯,它的设计也不允许更换仪器和其他磨损的部件,就像美国宇航局的工作人员乘坐航天飞机访问哈勃时那样。

韦伯将有燃料供应,可以使其在轨道上稳定运行 10 年。在未来的某个时候,它的油箱可以由机器人加满油并不是完全不可能的,但这种前景不在当前的计划中。


韦伯花了多少钱?为什么?

美国宇航局在韦伯的设计和建造上花费了 88 亿美元,并将再投入 8.6 亿美元来支持五年的任务运行。这使美国人总共获得了 97 亿美元。

欧洲航天局已在该项目中投资了约 7 亿欧元(5.9 亿英镑),为韦伯的四台仪器中的两台做出了贡献,并提供了阿丽亚娜运载火箭。加拿大航天局 (CSA) 也投入了约 2 亿加元(1.2 亿英镑)。

这一切加起来超过 100 亿美元(75 亿英镑;90 亿欧元;127 亿加元)。

确实,Webb 比计划晚了好几年,而且它有时会受到项目管理不善的影响。但部分资金已用于在其他地方有更广泛应用的技术开发——例如,为 Webb 创建的测量工具现在用于精密眼科手术。

就背景而言,到目前为止,哈勃以今天的价格计算的成本已接近 150 亿美元。很少有人会怀疑它在过去 30 年里的所有发现之后的价值,而且詹姆斯·韦伯太空望远镜预计也同样具有革命性。

源:BBC(Jonathan Amos)




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