价值约百亿美元、史上最强望远镜升空,一文读懂詹姆斯·韦伯( 四 )
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“韦伯”在轨部署全流程示意图制图:杜骏豪随后进行光学望远镜模块的展开工作 , 此步骤耗时4天 。首先会将次镜的长臂打开 , 使次镜到位并锁紧(K) 。然后会将望远镜背部的仪表散热器展开(L) , 该散热器承担着红外成像仪等关键科研仪器的降温工作 。最后两天依次展开左右两边的主镜(M/N) , 所有的在轨展开工作便大功告成了 。
在这个环环相扣的繁琐环节中 , 任何一个环节出现问题都将对“韦伯”的工作性能产生影响 。因为拉格朗日L2点距离地球较远 , 我们没有机会派载人飞船前去维修 , 所以一切工作都要在地面试验完成 , 以确保万无一失 。
之后是望远镜漫长的整体调试期 , 耗时至少6个月 。工程师和科学家将确认每台科研仪器都在正常工作 , 并对18片主镜进行调试 , 使其达到最佳聚焦能力 。
任务目标:欲穷千里目
综合科学仪器模块(ISIM)承担着“韦伯”的科研探索工作 , 一共由4款主要仪器组成 , 分别是近红外相机(NIRCam)、近红外光谱仪(NIRSpec)、精细制导传感器/近红外成像无缝隙光谱仪(FGS/NIRISS)、中红外仪(MIRI) 。
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左上:NIRCam 右上:FGS/NIRISS 下:MIRI的核心感光元件近红外相机、近红外光谱仪均可以观测0.6到5.0微米的波段 , 近红外相机还承担着18片主镜的在轨测试与校准任务 。精细制导传感器/近红外成像无缝隙光谱仪(FGS/NIRISS)由精细制导传感器、近红外成像与光谱仪联合组成 , 可以观测0.8至5.0微米的波段 。
精细制导传感器是整个“韦伯”的“罗盘” , 通过该传感器 , “韦伯”能以极高的精度指向需要探索的天空 。中红外仪是中红外波段相机与光谱仪的复合体 , 可观测4.6微米到28.6微米的中长红外波段 。它还配备了日冕仪 , 非常适合观测系外行星 。
有了这些波段与原理互补的科学载荷 , “韦伯”就化身成一部时光机器 。它可以看到130亿光年外的宇宙 , 观测宇宙第一批天体的形成和演化 , 揭示宇宙久远的历史 。
另外 , “韦伯”还可以通过观测遥远的原始星系 , 以确定星系是如何演化的 , 这对我们反思太阳系如何形成与演化有着建设性意义 。在星云中间 , 有不少低能量褐矮星、年轻的原恒星 , 因为它们的光芒过于暗淡 , 只有通过“韦伯”才能观察到它们 。因此 , “韦伯”将为我们揭示一个由不可见的恒星和行星组成的隐秘宇宙 。对于系外行星的探索甚至有助于我们揭开地球上生命起源的疑团 。
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“韦伯”将为人类解开更多宇宙奥秘“韦伯”作为人类史上最强劲的望远镜 , 人类已经为它倾注了所有科技、财力与时间 。人类的好奇心是伟大的 , 它带领我们前赴后继地探寻宇宙起源、生命起源的真谛 。“韦伯”就代表着人类最深邃的好奇心 , 它使人类能够“不畏浮云遮望眼” , 带我们看看未曾一见的隐秘世界 , 为整个人类的科学认知贡献不可泯灭的力量 , 让我们祝它一路顺风!
文/北京大学青年天文学会 杜骏豪(本文来自澎湃新闻 , 更多原创资讯请下载“澎湃新闻”APP)
【价值约百亿美元、史上最强望远镜升空,一文读懂詹姆斯·韦伯】来源:澎湃新闻
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