詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將超越鼎鼎大名的哈勃,成為“史上最強望遠鏡”——它的主鏡更大,由18個鏡片組成,口徑達 6.5 米,是哈勃的3倍左右,主鏡之外還配有一個次鏡(反光鏡),總重量卻只有6噸左右,差不多是哈勃的一半。
在太空上了28年班的哈勃太空天文望遠鏡,最近“身體”有點吃不消了,上個月因為一臺陀螺儀出現故障而險些終止工作,這讓美國航天局(NASA)有點煩。
自1990年升空后,哈勃太空望遠鏡觀測到了無數攝人心魄的太空景象,是天文史上最重要的儀器之一。其實,早在20年前,NASA就為哈勃選好了繼任者—— “詹姆斯·韋伯太空望遠鏡”,但韋伯望遠鏡的發射多次“跳票”,哈勃只能堅強地繼續服役。
11月4日,到北京參加騰訊WE大會的歐洲航天局科學與探索高級顧問馬克·麥考里恩親口確認了最新計劃:“2021年,我們打算向太空發射這個復雜的望遠鏡。”
哈勃太空天文望遠鏡的接任者,以NASA第二任局長詹姆斯·韋伯的名字命名,因為這位局長在1961年至1968年擔任局長期間領導了阿波羅計劃等一系列重要的太空探測項目。只要成功升空,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡就會超越鼎鼎大名的哈勃,成為“史上最強望遠鏡”——它的主鏡更大,由18個鏡片組成,口徑達6.5 米,是哈勃的3倍左右,主鏡之外還配有一個次鏡(反光鏡),總重量卻只有6噸左右,差不多是哈勃的一半。
韋伯太空望遠鏡最引人注目的是其精妙壯觀的“黃金鏡面”。
由于尺寸巨大,韋伯的主鏡不得不分割成18塊六角形的鏡片折疊起來,發射完成之后在高精度的微型馬達和波面傳感器的控制下展開。這些鏡面主體采用高強度、輕質量的金屬鈹,擁有超低溫環境下的穩定性。不過純的金屬鈹在近紅外波段的反射性并不理想,因此每塊分鏡面的表層都必須鍍上大約0.12盎司的24K黃金。在鍍膜過程中,黃金被加熱至熔化,溫度大約為1371攝氏度,使其蒸發并吸附在鏡面上。根據要求,鍍膜的厚度是120納米,大致相當于100萬分之一英寸,或更形象地說,是人類頭發絲的200分之一。
另外,韋伯望遠鏡的遮陽板也創意十足:它像一個網球場,有20米長,由5層非常薄的薄膜組成,以防止太陽光及地球反射光對觀測產生干擾。這么復雜的望遠鏡,自然不能只是重復哈勃的工作,它能看到更古老的宇宙,比如早期宇宙形成的第一批星系,追尋恒星的起源,甚至還能試著尋找外星文明存在的跡象。
有個問題一直縈繞在很多人心中:科學家為什么要把天文望遠鏡建在太空?原因很簡單,這樣就可以擺脫大氣層和天氣的影響,相當于把眼睛放在了太空中,盲點降到最小,不受天氣和大氣層干擾,就能得到更多精確的天文資料。
最初,韋伯太空望遠鏡計劃2011年升空,但發射計劃一再延遲,如今造價已經達到87億美元,再加上發射和維修等費用,總花費將超過百億美元。如此高昂的成本,也讓它成為了名副其實的“黃金望遠鏡”。
關鍵詞: