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“黄金望远镜”花费将超百亿美元 预计2021年升空

科技新闻来源:北京日报 2018年11月09日 10:12 A-A+ 二维码
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  詹姆斯·韦伯太空望远镜将超越鼎鼎大名的哈勃,成为“史上最强望远镜”——它的主镜更大,由18个镜片组成,口径达 6.5 米,是哈勃的3倍左右,主镜之外还配有一个次镜(反光镜),总重量却只有6吨左右,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远镜,最近“身体”有点吃不消了,上个月因为一台陀螺仪出现故障而险些终止工作,这让美国航天局(NASA)有点烦。

  自1990年升空后,哈勃太空望远镜观测到了无数摄人心魄的太空景象,是天文史上最重要的仪器之一。其实,早在20年前,NASA就为哈勃选好了继任者—— “詹姆斯·韦伯太空望远镜”,但韦伯望远镜的发射多次“跳票”,哈勃只能坚强地继续服役。

  11月4日,到北京参加腾讯WE大会的欧洲航天局科学与探索高级顾问马克·麦考里恩亲口确认了最新计划:“2021年,我们打算向太空发射这个复杂的望远镜。”

  哈勃太空天文望远镜的接任者,以NASA第二任局长詹姆斯·韦伯的名字命名,因为这位局长在1961年至1968年担任局长期间领导了阿波罗计划等一系列重要的太空探测项目。只要成功升空,詹姆斯·韦伯太空望远镜就会超越鼎鼎大名的哈勃,成为“史上最强望远镜”——它的主镜更大,由18个镜片组成,口径达6.5 米,是哈勃的3倍左右,主镜之外还配有一个次镜(反光镜),总重量却只有6吨左右,差不多是哈勃的一半。

  韦伯太空望远镜最引人注目的是其精妙壮观的“黄金镜面”。

  由于尺寸巨大,韦伯的主镜不得不分割成18块六角形的镜片折叠起来,发射完成之后在高精度的微型马达和波面传感器的控制下展开。这些镜面主体采用高强度、轻质量的金属铍,拥有超低温环境下的稳定性。不过纯的金属铍在近红外波段的反射性并不理想,因此每块分镜面的表层都必须镀上大约0.12盎司的24K黄金。在镀膜过程中,黄金被加热至熔化,温度大约为1371摄氏度,使其蒸发并吸附在镜面上。根据要求,镀膜的厚度是120纳米,大致相当于100万分之一英寸,或更形象地说,是人类头发丝的200分之一。

  另外,韦伯望远镜的遮阳板也创意十足:它像一个网球场,有20米长,由5层非常薄的薄膜组成,以防止太阳光及地球反射光对观测产生干扰。这么复杂的望远镜,自然不能只是重复哈勃的工作,它能看到更古老的宇宙,比如早期宇宙形成的第一批星系,追寻恒星的起源,甚至还能试着寻找外星文明存在的迹象。

  有个问题一直萦绕在很多人心中:科学家为什么要把天文望远镜建在太空?原因很简单,这样就可以摆脱大气层和天气的影响,相当于把眼睛放在了太空中,盲点降到最小,不受天气和大气层干扰,就能得到更多精确的天文资料。

  最初,韦伯太空望远镜计划2011年升空,但发射计划一再延迟,如今造价已经达到87亿美元,再加上发射和维修等费用,总花费将超过百亿美元。如此高昂的成本,也让它成为了名副其实的“黄金望远镜”。

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