取代哈勃的望远镜终于要发射了:穿越136亿年时光,看到“婴儿期”宇宙
原标题:一拖再拖近15年 取代哈勃的望远镜终于要发射了:穿越136亿年时光,看到“婴儿期”宇宙
据美国航空航天局(NASA)消息,詹姆斯·韦伯空间望远镜已经坐在了发射台上,计划将于美国东部时间12月25日上午7点20分发射升空。届时,韦伯望远镜将乘坐阿丽亚娜5号火箭,从位于法属圭亚那的欧洲太空港发射升空。
韦伯望远镜的发射时间已经延误了多次,甚至被戏称为“鸽王”。据了解,该望远镜最早计划在2007年发射,但因为技术和疫情等一系列因素而延误多年。光是这个月就经历了好几次推迟,因发射准备中的一个意外从18日推到22日,因天文台和发射运载火箭系统的通信问题推到了24日,再因为天气原因推到了25日……
这位“鸽王”25日能不能顺利出发,人们为什么有耐心等它那么久呢?而且,投资百亿美元、开发二十多年的它,“工龄”为什么只有十年?
“鸽”了N年依然万众期待,韦伯望远镜“牛”在哪
据外媒报道,韦伯望远镜被认为是“世界上最强大的复杂空间天文台”,以20世纪60年代领导NASA的詹姆斯·韦伯局长的名字命名。
韦伯望远镜被视为哈勃望远镜的“接班人”,其概念最早从1989年就开始有了,实际从2004年开始建造。自那时起,来自14个国家的数千名科学家、技术人员和工程师花了超过4000万小时来建造这台望远镜。
据央视新闻,它耗资约100亿美元,重7吨,主镜直径6.5米,由18片巨大六边形子镜构成;遮阳板面积相当于一个网球场。它的主镜面集光区域比哈勃望远镜大6倍,且能在接近绝对零度(相当于零下273.2摄氏度)的环境中运行。
同时,韦伯望远镜从很多方面来说都是“青出于蓝而胜于蓝”,因为韦伯的主镜口径更大,聚光面积更大,以及使用材质的区别,其分辨率将会比哈勃高出100倍。从重量上来说,哈勃重达11吨,韦伯只有约7吨,因此更便于发射到更高更远的轨道。二者的观测拍摄方式也不一样,哈勃主要拍摄的是可见光波段;而韦伯除了可见光波段,更重要的是能观测拍摄红外波段,这样可以穿透烟尘,得到更丰富、清晰的图像。
此外,韦伯能在零下273.2摄氏度的环境中运行,运行周期与地球同步,这些特点都保证了其工作环境。因此,韦伯能在离地球约160万公里的第二拉格朗日点运行,是哈勃离地球距离的2608倍(约575公里)。这个运行位置可以保证其红外波段的观测效率,还能远离地球辐射和太空垃圾的伤害。
投资百亿美元、开发二十多年,“工龄”却只有十年
哈勃望远镜花了24亿美元,已经工作31年了。而韦伯望远镜花了百亿美元,其开发、建造到发射也花了二十几年,但预定工作年限才10年。它的“投资回报”值得这么耗时费力吗?
据悉,哈勃望远镜在近地轨道运行,方便维护修理。而韦伯望远镜因运行距离太远,一旦出现故障将难以维修,只能在发射之前做好一切可能的准备,一旦升空就只能靠其自行无故障运转,因此,预估工作时间只有十年。而它之所以一再延误发射,也是因为它的建造和发射都必须臻于完美。随着人类航天科技的进步,或许未来能为其“续命”,但即便只有十年“工龄”,韦伯也值得期待。
那韦伯望远镜到底会向我们呈现出什么,值得成千上万的科研人员已经为此等待数年?
据报道,哈勃望远镜观测到最远的星系距我们134亿光年,那是宇宙诞生后4亿多年的样子,这已经是哈勃的观测极限。科学家们相信,韦伯发射成功并正常工作后,有可能观测到距我们136亿光年的天体,获得宇宙诞生后2亿年左右的照片。
因此,韦伯望远镜能帮助研究人员理解宇宙的起源,回答一些关于人类存在的关键性问题,如我们到底从哪里来,我们在宇宙中又是不是孤独存在的生命,能回答很多关于我们所在的太阳系的问题,并以新的方式研究系外行星,还能以前所未有的能力“看见”宇宙的更深处,可以看进星云发现正在形成的新星,还可能为地球外存在的生命的研究发现新线索。
坐等韦伯望远镜的第一张图?发射后还要半年多
据NASA消息,韦伯望远镜发射后将开始其长达29天、远达离地球约160万公里的旅程,直到抵达第二拉格朗日点。这个过程里,它会打开主镜,展开遮阳板,几千块部件将依序展开、正确工作。随后,韦伯望远镜还要在太空经过一段长达6个月的设置过程,其中包括仪器的冷却、排列和校准等。
待一切就绪,它预计将在2022年中期正式开始收集数据,拍摄其第一张图像,带着人类开启一段穿越136亿年的“时光之旅”。
红星新闻记者 林容