天文望远镜多少钱一台(专业天文望远镜多少钱一台什么牌子)


稍微关注一些天文界动向的朋友,一定听说过大名鼎鼎的詹姆斯·韦伯太空望远镜,而且我们一直将它视为哈勃望远镜的接班人,NASA也反复强调,韦伯将是我们人类史上最强大的太空望远镜,但因为一次次放鸽子行为,韦伯被冠上了“一代鸽王”的称号。

那么,这台望远镜到底因为什么原因迟迟不得升空?

在1990年的时候,NASA就发射了目前最先进的太空望远镜——哈勃,它已经在轨工作了31年,为我们展现了无数令人叹为观止的宇宙奇观。人们不由地期待下一个望远镜能发现更多关于宇宙的秘密。

而在哈勃升空的6年后,NASA就开始思考研制新一代太空望远镜了,最后,他们采用了NASA第二任局长的名字詹姆斯·韦伯来给这台望远镜正式命名。

韦伯望远镜是一台由NASA、欧洲航天局,以及加拿大航空航天局联合研发的红外线观测用的太空望远镜,它的质量有6.2吨,虽然只有哈勃的一半,但它的主反射镜口径达到了6.5米,是哈勃的三倍。

它的主镜被分割成18块六角形的镜片,为了确保镜子既坚固又轻质,研究团队用铍材料制成镜子,每块子镜大约有一张咖啡桌这么大,重量达到20千克,子镜上还被镀上一层纯金薄膜以提高反射红外线的能力。

由于组装好的镜子实在太大了,完全超过了阿里安5号火箭发射的整流罩尺寸,所以必须让韦伯望远镜折叠起来,进入预定轨道后这些镜片才会在高精度的微型马达和波面传感器的控制下展开。

这套设计的技术难度非常高,因为本身要成为一面反射镜,精度得控制在10纳米内,稍有误差,望远镜的效果就会大打折扣,甚至完全失去功能。

望远镜上还有一个五层遮阳板,可以让设备维持在零下220度的低温下,避免太空中的红外辐射影响。

五层薄膜材料每一层大约有300平方米的大小,完全展开的话面积相当于一个网球场,可以阻挡来自地球、月球和太阳的红外光,来保持主反射镜和科学仪器的冷却,因此,遮阳板能不能顺利展开,也是任务成败的关键。

从发射,到入轨,再到展开镜片和遮阳板,每一步都需要精密设计,哪怕只是进入一小粒灰尘,都会对韦伯造成难以修复的损伤,所以也可以理解NASA对发射韦伯望远镜计划的慎重。

一旦发射成功,韦伯望远镜将在日-地第二拉格朗日点上绕太阳运行,这是太阳和地球的引力平衡点,距离地球有150万公里,而相比起来,哈勃望远镜距离地球地面大约只有640公里,月球到地球的距离也只是35万公里。可以想象,这个距离有多远。

在这里,韦伯望远镜将随着地球一起公转,相对于地球的位置是不变的,可以说是变成了太阳的“卫星”,和地球一起享受太阳稳定的光照和温度,而且不被地球阻挡,这是一个绝佳的地点,可以用我们从未有过的视角来观测宇宙,甚至能看到宇宙最初的恒星和星系,而哈勃做不到这一点。

但距离地球太远,也有弊端,以目前人类的载人航天技术,基本上不可能让宇航员去到这个位置,所以一旦望远镜出现什么问题,就只能自生自灭了。

从立项之初,到初定2014年升空,如今又过了七年,因为望远镜本身以及遮阳板的体积和复杂性超过大多数探测器,从安装到测试,要用的时间也更长,还有一系列技术问题和预算问题,也绊住了韦伯望远镜的脚步。

最初韦伯望远镜的预算大概是5亿美元,这比耗费了15亿的哈勃要便宜多了,NASA一拍桌子就把这个计划确定了下来,可是5亿这个数字却越跑越离谱。

随着发射日期的拖延,当初说好只花5个亿,到了2020年,预算已经接近100亿美元了。于是“出问题、延期、缺钱”的过程一直反复循环。

人们一直说,韦伯将是人类有史以来最大、功能最强的望远镜,那么,它到底能为我们探索宇宙做出那些贡献呢?

耗时25年,造价100亿美元,人类史上最强望远镜为何迟迟不升空?

首先,韦伯可以说是一台时间机器,可以捕捉到宇宙中最古老的物体,寻找到宇宙中最先形成的第一批星系,从而解开宇宙诞生的秘密,其中就包括对围绕初生恒星的原行星盘、分子云、彗星等展开研究。

他们距离地球太过遥远,再加上宇宙一直处于膨胀状态,第一批星系已经不再发出可见光,而是红移到红外光谱,所以要对它们进行观测的话,就需要一架大型红外望远镜。

除此之外,韦伯望远镜还可以协助TESS(凌日系外行星巡天卫星)任务寻找超级地球,调查宇宙中暗物质、暗能量的性质,在宇宙微波背景辐射等热门领域展开攻势,总之,从搜寻外星生命,到揭开宇宙原始时期的真相,詹姆斯韦伯望远镜肩负重任。

目前,NASA又一次将因为技术原因,将发射日期从2021年的3月份推到了10月份,尽管望远镜还没有升空,但大家都望眼欲穿,现在就已经有很多科学家排着队等着利用它进行观测了。

这台总共耗时25年,斥资100亿美元的望远镜应该是快要发射升空了吧,期待它早日升空。

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