拍出最清晰宇宙照片的韦伯望远镜,究竟什么来头?

本文转自:上游新闻
当地时间11日 , 美国国家航空航天局(NASA)公布了詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的首张全彩色照片 。这幅图像是迄今为止最深、最详细的宇宙红外视图 , 包含了来自数十亿年前的星系反射光 。除此之外 , 韦伯太空望远镜此批拍摄的图像还包括船底座星云、WASP-96b、南环星云和斯蒂芬五重星系 。
图像上有一部分是来自“宇宙大爆炸”不久后的光 , 也就是130多亿年前 。美国航天局表示 , “SMACS 0723”星系团的总质量使其可以产生“引力透镜”效应 , 放大了它背后更遥远的星系 。清华大学天文系副教授蔡峥曾在谈到韦伯空间望远镜时说 , 它现在探测到的有些光是从特别远的星系传过来的 , 比如130亿年前就发出来的光到现在才被望远镜捕捉到 , 而当时的宇宙还处于婴儿期 , 因此人类有望通过望远镜看到宇宙婴儿时期的样子 。
拍出最清晰宇宙照片的韦伯望远镜,究竟什么来头?
文章图片

文章图片

被称为“天文学吞噬者”的“鸽王”
预算从5亿美元飙升至百亿美元
作为哈勃望远镜的替代者与继任者 , 拍下这张最清晰宇宙红外视图的韦伯望远镜究竟有什么来历?
从外表来看 , 它就是一面巨大的金色镜子 , 但拥有一个网球场那么大的底座 。就是这面平平无奇的黄金大镜子 , 造价高达百亿 , 业内称其为“天文学吞噬者” , 是迄今为止性能最强的太空望远镜 。
一开始 , 韦伯望远镜的预算并没有这么多 , 只有5亿美元 , 那还是遥远的1996年 。当时 , 著名的哈勃太空望远镜已经在太空上待了6年 , 而韦伯曾计划于2007年发射 。
但韦伯的制造过程一边不断增加预算 , 一边不断推迟发射日期 。NASA最早曾宣布 , 韦伯望远镜会在2007年发射 , 随后又将日期延到2014年 , 但又有新闻指出 , 最快至少要到2015年9月才能升空 。
在“鸽”了一次又一次之后 , 韦伯空间望远镜于2021年12月25日从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空 。而此时 , 它的花费总额已经高达百亿美元 。
拍出最清晰宇宙照片的韦伯望远镜,究竟什么来头?
文章图片

文章图片

韦伯望远镜 图源:NASA
距离地球150万千米
已遭受5次撞击
韦伯望远镜目前位于围绕日地系统第二拉格朗日点的运行轨道 , 距地球约150万千米 。据美国航天局介绍 , 韦伯望远镜的主镜是一面直径6.5米的镀金铍质反射镜 , 总面积达到25.4平方米 , 由18片巨大六边形子镜构成 , 配有5层可展开的遮阳板 。
被设计成5层薄膜结构的巨幅遮阳板位于主镜下方 , 为望远镜抵挡来自太阳、地球和月球的辐射 。
由于体型过大 , 詹姆斯·韦伯太空望远镜被工作人员以折叠状态装入火箭整流罩内 。
韦伯停在拉格朗日L2点 。这是一个引力平衡点 , 位于地球外约 150万千米处 , 位于行星和太阳之间的直线上 。对于 JWST 来说 , 这是一个理想的位置 , 可以无障碍地观察宇宙 , 并且轨道调整最少 。
韦伯空间望远镜由美国航天局与欧洲航天局、加拿大航天局联合研究开发 , 被认为是哈勃空间望远镜的继任者 。哈勃空间望远镜主要在可见光和紫外波段观测 , 而韦伯空间望远镜观测波长范围是600纳米至28.8微米 , 主要处于红外波段 。
红外观测有何优势?不同于紫外线和可见光 , 波长较长的红外线能绕过有些尘埃 , 可让望远镜看到隐藏在尘埃云背后的天体 。更重要的是红外观测有助于科学家“以更近距离看到万物起源” 。随着宇宙持续膨胀 , 早期发光天体发出的紫外线和可见光朝光谱的红端移动 , 最终以红外线的形式在今天抵达近地空间 , 这种现象称为“红移” 。红外望远镜有助于观察相关现象 。