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12月25日将发射詹姆斯·韦伯望远镜入轨 人类史上最昂贵望远镜知多少

图片来源:marca.com
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这台望远镜将首次帮助人们了解太阳系以外其他恒星系统行星的大气成分,并评估它们是否适宜生命存在。

这台史上最昂贵的詹姆斯·韦伯望远镜将于2021年12月25日从法属圭亚那库鲁航天中心发射入轨。

这台太空望远镜是同类设备中功能最强大的。借助它,天文学家将探索太阳系以外的行星。

本文介绍发射的详细情况,以及詹姆斯·韦伯望远镜需要完成的任务。

韦伯望远镜的发射

詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射定于2021年12月25日基辅时间14:20进行。发射地点为法属圭亚那的库鲁航天中心,美国国家航空航天局已宣布 。将望远镜送往目的地的是欧洲的阿丽亚娜5号火箭。

最初,望远镜计划于12月18日升空,之后推迟至12月22日,再后来又改为12月24日。最终推迟至12月25日,原因是天气条件不利。

发射29天后,望远镜应抵达拉格朗日点——在该点上,太阳和地球的引力会以相互平衡的方式作用于航天器,使其能够相对于两者保持静止。

图片来源:sciencefocus.com 
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我们的星球与望远镜之间的距离将为150万公里。预计其在太空中的运行期为5至10年。

耗资100亿美元的望远镜

詹姆斯·韦伯望远镜也被称为新一代轨道红外天文台。它的研制是为了接替哈勃太空望远镜,属于“旗舰计划”(“大型战略科学任务”)的一部分,是美国国家航空航天局针对太阳系探索规模最大、成本最高的计划。

这一构想早在20世纪90年代便已提出。根据最初方案,望远镜本应在2010年发射,但研制和准备工作又拖延了十多年。

该项目由美国国家航空航天局牵头,17个国家共同参与,欧洲航天局和加拿大航天局也做出了重要贡献。项目总预算估计为98亿美元,并且在望远镜运行过程中还会继续增加。望远镜以20世纪60年代美国国家航空航天局局长詹姆斯·埃德温·韦伯的名字命名。

图片来源:nasa.gov 
图片来源:nasa.gov 

科学家确信,这台望远镜将有助于解答关于宇宙的几个重要问题——从第一批恒星和星系的形成,到寻找远离太阳系的行星上是否存在生命。

詹姆斯·韦伯望远镜的配置

詹姆斯·韦伯望远镜配有一面大型镜面,由18块金色六边形镜片组成,直径为6.5米。总集光面积为25平方米。

美国国家航空航天局称,它的灵敏度比其前身哈勃望远镜高100倍,并且波长覆盖范围更广。

詹姆斯·韦伯望远镜的另一重要部件是遮热板。其尺寸超过网球场(21.1×14.6米),使其成为同类望远镜航天器中最大的遮热板。遮热板由五层薄膜构成,用于保护航天器免受阳光照射,防止其过热。

进入轨道后,望远镜需要展开镜面和遮热板,并在开始观测前调试好所有仪器。詹姆斯·韦伯望远镜配备以下设备:

  • 近红外相机(NIRCam);
  • 近红外光谱仪(NIRSpec);
  • 中红外仪器(MIRI);
  • 精确导星传感器(FGS);
  • 采用无缝光谱仪的近红外成像仪(NIRISS)。

借助这台望远镜,天文学家将探测远在太阳系之外的系外行星。望远镜能够了解它们的大气成分,尤其是判断那里是否存在适合生命的条件。

此外,望远镜能够观测到距离达135亿光年的天体,这将使我们了解宇宙在很久以前的样貌。这一航天器还能够观测黑洞。