韦伯太空望远镜已发射升空,为何它要飞向150万千米外的L2点?

2021-12-25 由 蹲在街角卖回忆 发表于 情感 0人气

哈勃空间望远镜是目前人类迄今为止最强大的光学望远镜。

哈勃空间望远镜是目前人类迄今为止最强大的光学望远镜。

它位于地球的大气层之上,因为不受大气层扰动的影响,能够直击宇宙深处,弥补了地面观测的不足。也因此成为了当今天文学上最重要的观测仪器

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自1990年4月24日,哈勃望远镜在肯尼迪发射中心之后,已经在太空中运行了近31年,给我们带来了无数张美轮美奂的宇宙深空照片,以及科学新发现。最远能够看到130多亿光年外的天体,是他让我们彻底改变了对宇宙的认知!

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如今随着年限已久,哈勃望远镜将走向退役的道路,而他的继承者詹姆斯韦伯太空望远镜也迎来了发射日

12月25日上午7.20分,也就是北京时间8点30,伴随着巨大的轰鸣声下,韦伯望远镜乘坐阿丽亚娜 5 号火箭,在南美洲的圭亚那航天中心缓缓升入太空。

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该望远镜作为哈勃望远镜的继任者,将成为新一任人类的最强之眼。拥有比哈勃望远镜高出几倍的实力。其中,最引人注目的就是由18块六边形单面镜组成的主反射镜面,直径达到了6.5米,几乎相当于哈勃望远镜的三倍,整体面积则达到了哈勃的五倍以上

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而且反射镜选择的是碱土金属铍。该金属抗弯刚度极高,在不同的温度条件下都可以保持稳定的光学性能,这意味着他能够在极寒的低温下不易发生变形

我们知道韦伯望远镜的安放在地球150千米之外的L2拉格朗日点,在这里它将永远处于地球投射的阴影下,不受太阳光的干扰,温度极低,所以铍材料能够很好的解决这个问题

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那么说到这里很多或许会有所疑问,为什么詹姆斯韦伯太空望远镜要发射至遥远的L2拉格朗日点,而不是向哈勃一样在近地点轨道附近运行呢?

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事实上韦伯太空望远镜与哈勃不同的是,它是红外线望远镜,配备了高敏度红外传感器,如果在地球的近地轨道会受到地球本身和太阳发出的红外污染,导致观测能力下降,而L2拉格朗日点正好处于地球投射的阴影下

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因此在这个位置,地球能为韦伯太空望远镜遮挡大部分阳光,从而可以探测到到宇宙中最遥远的红外微弱光线,即便是丝毫的热量也能够被捕捉。

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并且在L2拉格朗日点航天器会同时受到太阳和地球的引力拉扯,两者均衡叠加的引力能够使航天器长期保持一个相对稳定的姿态,不同于哈勃望远镜一样,需要经常调整。

因此L2拉格朗日点成为了韦伯望远镜放置的绝佳位置。不过唯一不足的就是L2拉格朗日点由于距离地球过于遥远,相当于四倍的地月距离。一旦韦伯望远镜进入到运行轨道后,便再无任何维修的可能性。任何微小的瑕疵都有可能造成韦伯望远镜的报废。这也就对它仪器部件做了十分严苛的质量要求。

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在它的每块镜面的背面,都有七个控制镜片形状和朝向的发动机,由精密马达和齿轮构成,可以进行纳米尺度的位移,从而使每块镜片都拥有完全相同的“曲率中心,保证焦点的重合。

这样他就能窥探到宇宙发出的第一缕微弱光线,观测大爆炸初期的状态。

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因此韦伯望远镜也将继哈勃之后,成为人类最先进的天文观测仪器,同时让我们一起期待韦伯望远镜的新发现吧!

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