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大理巍山达人赛鸽中心,人类最先进的空间望

  大理巍山达人赛鸽中心,人类最先进的空间望远镜的前身后世-詹姆斯·韦布空间天文望远镜wxgi2020信鸽实的“鸽王▪★”它也是名副其,2007~2011年发射日期最初预计是,推迟到2014年因经费和技术问题,8、2019年又推迟到201,21年末再到20◆▼◆,直流传着它的传说多年来江湖上一。

  ebb Space Telescope詹姆斯·韦布空间望远镜(James W•●,r WebbJWST o△★•,洲航天局(ESA)和加拿大航天局(CSA)的国际合作项目以下简称韦布望远镜)是美国国家航空航天局(NASA)与欧●•-。

  机构以及相关公司的数千名工程师和数百名科学家共同完成它由美国29个州及14个国家的300多所大学、研究▽☆。

  18个子镜构成主镜材质=◁■:由▪□▷,铍镜均为,对红外光的反射率反射面镀金以保证;0Å=0▽…=.1um镀金层厚度100,面金含量为48•▲.25g因此可计算JWST镜,但体积比鸡蛋小得多)约一个鸡蛋的质量(▪■。

  温度~383K=110℃遮阳罩温度:第一层最高◆…;221K=-52℃第五层最高温度~,K=-237℃最低温度~36••;

  escope Science Institute1989年空间望远镜研究所(Space Tel,行了一场研讨会STScI)举,的继任者(尽管此时HST还未升空)主题是讨论哈勃太空望远镜(HST)。eneration Space Telescope与会者认为继任者◇◆▷“下一代空间望远镜(Next G,观察中红外光谱区域NGST)”应可以,时此,叫韦布望远镜NGST还不。

  90年19,告提出NGST应该是口径为6米级的制冷型红外空间望远镜来自美国国家科学院◇□、工程院和医学院的▽▼■“十年调查”权威报,认为它的口径应为10米级而之前STScI研讨会。镜的尺寸最终确定为4米1995年因预算问题主△■▪。

  增加到8米(哈勃望远镜的口径是2.4米)1996年NASA在▲…“极限拉扯”中将口径,塞进运载火箭中提出为了将其◆-…,叠的主镜结构采用可分段折,年之间发射(为“鸽王”的名号埋下伏笔)并宣布NGST将于2007年至2011,元上涨至35亿美元项目经费从10亿美=•。

  根据调研情况2002年,国TRW公司合作NASA选择与美=▷。为“詹姆斯-韦布空间望远镜”同年8月14日NGST更名,计划的主要发起者——詹姆斯·韦布以纪念NASA第二任局长和阿波罗-●。

  镜的一些零件开始制造2004年韦布望远☆▽。掉了NASA的全部预算此时韦布望远镜的经费吃•☆,65亿美元已经达到,如2003年提出的WFIRST望远镜导致NASA很多任务的取消或推迟▼◇□:例•=,找更适合人类居住的行星该望远镜目的是用来寻。

  的关键任务通过了审查2010年韦布望远镜,预期设定的所有科学任务这意味着它将有能力完成。远镜项目又险些被腰斩但在2011年韦布望●◆。资巨大由于耗,会打算取消该项目在这一年美国国,韦布望远镜设定了80亿美元的经费红线年发射但科学界的大力支持让美国国会做出妥协:为。说一下(顺便,年9月NASA又宣布推迟至2019年6月发射韦布望远镜由于经费问题多次放鸽子◁•:在2017☆▪,了80亿美元的红线此时经费已经超过,被终止但没有。)

  12年20,结构制造完成主镜和支撑,确定为6.5米此时口径最终◁-▼。始制造遮光罩2014年开=•,、太阳能电池板等燃料仓、陀螺仪。年后一,(副镜)、支撑杆被安装在背板上韦布望远镜的18个主镜与次镜。

  16年20▪▷●,有部件开始组装韦布望远镜的所▽☆,科学设备集成完毕2019年所有。1年初202,过了测试望远镜通▪◆,1年末进行发射并准备在202△-。

  1年末202●=-,镜本来预告在12月22日发射“千呼万唤始出来”的韦布望远★=,因又推迟到25日结果由于天气原,▲▷”最后的倔强这真是▼-“鸽王。

  再放“鸽子”韦布望远镜一=•▲,还是充满期待但是人们对它,技术以及极具创新性的设备因为它仍搭载着非常先进的。

  接型的主镜首先是其拼□●•。达6.5米主镜口径,设计成了部分折叠的形式为了能将其塞进火箭中而▼…★。为六边形子镜设计☆=▷,率还具有高的对称性不仅保证了填充效☆=,子镜面形即可只需设计三种▪•。轨道后进入,重新展开主镜会■◁,机对已知恒星拍照工程师利用红外相■☆,镜各自成像的情况通过对比十八个子,将主镜调整共焦利用计算机算法▲◇。

  红外光的反射率为了保证对微弱,度均匀一致)并且冷却到极低的温度镜面需要镀金(要精密控制金膜厚△-▽,身辐射的红外线淹没了目标光信息防止镜体自身对光的吸收以及自。

  的“工作地点”第二个就是它。8世纪在1▼□◆,了…▼“三体问题”拉格朗日解决,而保持相对位置不动的布局即三个物体互相围绕旋转。终有个五个解这个问题最,格朗日点L1-L5即下图所示的五个拉●△。个点上在这五,体提供的引力两个大质量物,圆周运动所需要的向心力恰好可以维持第三个物体。在L2附近工作而韦布望远镜将•▽,即可保持在工作轨道上只需要很小的推进力▲△。

  三第,光罩了就是遮,温度的秘密武器就是它能让望远镜保持极低。on■◆▲”的聚酰亚胺薄膜材料构成遮光罩由5层称为“Kapt,涂有铝每一层•◁□,第二层还涂有掺杂硅靠近太阳的第一层和。00℃的范围内保持稳定它可以在-269℃到4•○…。艺(TBS)无缝拼接遮光罩采用热点粘合工,现撕裂如果出,裂口延伸到其他区域该工艺可以防止撕。效果十分优秀遮光罩的降温,镜工作时韦布望远,度将达到110℃面向太阳一面温,温度可达到-237℃而到了第五层时最低▷○◁!证韦布望远镜的姿态此外为了平衡光压保,有力学方面的考量遮光罩在设计时还。

  、中红外仪器(MIRI)、精细制导传感器/近红外成像仪和无缝隙光谱仪(FGS/NIRISS)韦布望远镜将搭载四个关键科学仪器:近红外相机(NIRCam)、近红外光谱仪(NIRSpec)。

  )是JWST的主要成像设备近红外相机 (NIRCam,克希德马丁公司制造由亚利桑那大学和洛。0…◇●.6-5um其工作波段为△◇•。的恒星和星系、观测附近星系中的恒星数量以及银河系和柯伊伯带天体中的年轻恒星它所搭载的十个碲汞镉(HgCdTe)探测器阵列将用来发现处于形成时期的早期。

  Spec)由ESA提供近红外光谱仪(NIR▪□,.6-5um覆盖波段0。出”物体的温度等物理信息通过红外光谱不仅可以“看,标的化学组成还可以分析目。线微弱由于光,目标数百个小时积累光能韦布望远镜需要“盯着”。同时观察100个目标以提高效率而其搭载的微快门阵列使它可以,此非凡能力的科学仪器是太空中第一台具有如。

  具有相机和光谱仪的功能中红外仪器(MIRI),研究机构合作完成由欧洲和美国多个,5-28um工作波段为▼▪□。有极高的灵敏度它的相机模块具,提供宽视场宽带图像可探测到微弱的光并;(Si:As)探测器阵列光谱仪模块搭载三个掺砷硅,供中等分辨率光谱可在小视场内提,观测信息提供新◇○▷。

  (NIRISS)由CSA制造近红外成像仪和无缝隙光谱仪,围有不同的工作模式针对不同的波长范;GS)将结合星敏感器精细制导传感器(F,的长时间指向观察目标确保JWST能够精确,够的光能收集足★■,量的图像得到高质•▪。

  宙的膨胀由于宇,空间被拉伸物体之间的,出的光到达太阳系时会发生很强的▪○•“红移”这导致在136亿年前宇宙中第一批恒星发•◇◇,于它发出时变长了即光的波长相对。预计可以,可见光已经变为近红外和中红外光宇宙中最初的恒星发出的紫外光和■-●。远镜能够发现它们宇宙中的红外望。

  谱线倍如果,一倍红移则称为★■;谱线倍如果,二倍红移则称为。光(紫外光已经变为中红外光)JWST可观测十五倍红移的,中诞生第一颗恒星最初的模样确保它有足够的实力还原宇宙==-!

  外此,助我们研究星系的形成韦布望远镜还可以帮★☆。纪初期在上世,是银河这座孤岛人们认为宇宙就▲▼▷,星的模糊亮斑在其外只是零。bble)在仙女座中观测到了一颗有规律的明暗变化的恒星1923年美国天文学家埃德温·哈勃(Edwin Hu,离银河系很远判断出它距-=△,立的星系是一个独。提出“日心说”般这一发现如哥白尼☆●,识到宇宙的浩瀚让人类重新认。

  现的各种形状目前星系呈,之间相互干扰和合并造成的普遍认为是近十亿年前星系。模糊的形状并整理得到了一些规律哈勃望远镜已经拍到了一些星系,继任者作为☆★▷,地看到种类繁多的星系韦布望远镜将会更清楚。

  星的大气层并寻找其他可能有生命存在的行星韦布望远镜的另一类重要任务是研究系外行★▷。谱学研究通过光■●,、植被和天气等信息(如果有的话)我们可以推测目标的颜色•●◆、四季变化…=。

  将利用光谱学技术韦布望远镜同时也,物质独特的光谱线通过分析对比不同,天体的化学组成了解太阳系中,人类的家园” 更详细解读 “▽●。

  都具有不同的光谱线由于化学元素、分子,究太阳系以及系外天体的化学组成情因此研究人员可以采用光谱学手段研况

  亚那French Guiana起飞发射的第一个小时★■:早上从法国的圭,载火箭推进26分钟由阿丽亚娜5号运。动机关闭后当二级发,阿丽亚娜5号分离韦布望远镜将与◇-,利用太阳能电池阵列供电并且在几分钟内转变为,定位以及飞行准备很快便会完成空中△□。

  火箭发动机进行第一次轨道修正第一天:将使用自身搭载的小型,天线以便实现数据传输此外还会部署高增益。类型的火箭推进器韦布望远镜有两种。强推进器▲◇=”(SCAT)一种称为“二次燃烧增•…▽,氮作为燃料和氧化剂使用肼和四氧化二,道校正用于轨■=;机(MRE-1)只使用肼作为燃料另一种推进器称为单组元火箭发动▷◁▪。

  L2轨道并部署望远镜第一个月:重点是进入,却、科学仪器的开机包括镜体展开和冷。电热装置控制冷却时间通过,起设备故障防止骤冷引,水可以汽化逸出让内部残留的○●,面结冰防止镜■☆。

  月末将进入L2最佳位置之后五个月…▷◁:第一个月的,学器件共焦和校准科学仪器并利用五个月时间校正光,镜调整共焦将18个子、

  人类天文学历史上的宏伟巨作詹姆斯·韦布空间望远镜是。望远镜的后继者作为哈勃空间,有极高的探测能力它在红外波段拥,宙中更深层次的秘密希望它能告诉我们宇:

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