自 1961 年 4 月 12 日,前苏联宇航员加加林乘坐东方 1 号宇宙飞船进入太空开始,atv,人类对宇宙的探索就从未停止过,atv,半个世纪以来,人类不仅登上了月球、甚至未来还要殖民火星——但是,我们对宇宙依然所知无几。 太空望远镜,其实是我们了解广袤宇宙的唯一窗口。 ▲哈勃空间望远镜 然而,现役最大的空间望远镜哈勃空间望远镜(Hubble Space Telescope)已经服役了 26 年,随着天文学的发展,哈勃望远镜渐渐无法满足人类对太空探索的需求,我们需要看得更远。 于是,NASA 花了 20 年,耗资 87 亿美金,打造了有史以来最强大的太空望远镜——詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope),并计划于 2018 年送上太空。 这一次,我们要看到宇宙尽头。 ▲詹姆斯·韦伯空间望远镜 如何打造史上最大的望远镜? 1989 年,哈勃空间望远镜还没发射呢,NASA 就提出了要给哈勃空间望远镜找接班人的决定——那时候想得美啊,要建造一个低成本的「新一代太空望远镜」,只需要 5 亿美元就可以建成,不到哈勃空间望远镜造价的一半。 ▲预计 2018 年发射韦伯空间望远镜 原计划韦伯空间望远镜将放置于距离地球外侧 150 万千米的第二拉格朗日点上,在这个位置引力相对稳定,无需经常调整来修正望远镜的位置,也不会受到地球轨道附近灰尘的影响,毕竟距离地球那么远,隔三差五让宇航员上去修理也不现实。 ▲韦伯空间望远镜将放置于第二拉格朗日点(L2) 韦伯空间望远镜的镜面系统由主镜、次镜以及三镜组成,其中主镜由铍制成,口径为 6.5 米,展开面积是哈勃望远镜的 5 倍。为了提高红外反射率,镜面上还镀了一层超薄的黄金膜,为了最大程度上提高韦伯空间望远镜的稳定性,每一片镜片都要打磨数年的时间,并且在低温实验室进行检测。 ▲韦伯空间望远镜工程浩大 由于主镜的直径比发射火箭还要大,因此主镜被分割成了 18 块小的六角型镜片,进入太空之后,小镜片们将会在微型马达的控制下展开拼成主镜,协助望远镜拍摄暗夜图像。 ▲韦伯空间望远镜主镜 韦伯空间望远镜工程之浩大超出了所有人的想象,到了 2005 年时,制作成本已经高达 45 亿美金!当时 NASA 已经无力单独负荷项目的开发,只好拉来欧洲空间局和加拿大太空局合作,等到 2016 年建成时,已经耗资 87 亿美金。 ▲镀金的主镜金光闪闪 人类到底能看到什么? 花费了近百亿美金,把空间望远镜发射到距离地球上百万公里的地方,天文学家们究竟指望韦伯空间望远镜看到些什么呢?其实有 4 个小目标: 寻找宇宙大爆炸之后发射出来的第一束光 研究星系是如何诞生和演进的 了解恒星和行星系统的组成 观察行星系统和生命起源之间的联系 ▲一张图看懂宇宙大爆炸全过程 根据大爆炸宇宙模型进行推算,目前宇宙的年龄大约在 138.2 亿年左右,宇宙初期的光线在跨越了漫长的时空之后,将会到达地球附近,而收集这些宝贵的数据,正是韦伯空间望远镜的使命。 为了提高观测的精度,韦伯空间望远镜上配备了极高灵敏度的红外线传感器、光谱器,这些传感器可以捕捉到从宇宙初期就发射出来、极为微弱的红外线。 (责任编辑:本港台直播) |