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韦伯空间望远镜 韦伯空间望远镜首次传回照片

拍出清晰宇宙照片的韦伯望远镜,究竟什么来头?

它是是美国宇航局、欧洲航天局还有加拿大航天局联合研发的红外线观测的太空望远镜,成像非常清晰。

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这个是由美国航天局,欧洲航天局,加拿大航天局联合研究开发的,运用了很多高科技,是有非常多的功能的。

这个望远镜是由美国,欧洲,加拿大的航天局一起研发出来的,成本大概有百亿美元。

美国耗资近100亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜到底有多厉害

答:詹姆斯韦伯太空望远镜是目前人类雄心勃勃的太空之一! 第一,造价比它的前身“哈勃太空望远镜”先进很多。我们来看几个数据:

单单这一块的成本就远超哈勃太空望远镜;8亿美元是什么概念?我们53度的天妃茅台2017年报价1299,是4300万瓶天妃茅台的总销量! 要知道,阿波罗6次登月的总成本是255亿美元;所以从成本上来说,詹姆斯韦伯太空望远镜实际上和登月的规模相当。

二。特殊轨道詹姆斯韦伯太空望远镜,它将被放置在日地之间的第二拉格朗日点,距离地球150万公里,是地月距离的4倍。 所以,任何一个地方出了问题,都修不好,不可能这么远的距离派人来修;对设备的可靠性要求极高。如果20多年的规划不好,近100亿美元的成本就真的浪费了!

日地之间第二拉格朗日点的位置相对于地球不变,是引力平衡点;至此,韦伯太空望远镜可以对某一区域进行长时间观测,不会像哈勃太空望远镜那样被地球遮挡。 而且此时位于地球半影区,地球会遮挡大部分太阳光线,望远镜内部处于-236(约37K)的工作环境。

三。精密镜头詹姆斯韦伯太空望远镜的主镜头是哈勃太空望远镜的2.7倍。它采用多镜头结构,主镜头的终面积是哈勃太空望远镜的7.3倍。其灵敏度大大提高,综合能力比前者高出百倍。 而且镜面的制造误在原子尺度上达到10纳米,也就是十个原子的厚度;因为镜头太大,所以设计成18面六边形镜片。当它被发射时,镜头是折叠的,然后当它到达轨道时展开。

而且还要承受发射过程中的剧烈震动,还要在太空中运行数周。这期间哪怕混入一粒灰尘,都会导致展开时出现毁灭性的精度误,这对镜头的精度是极大的考验。 它的前身哈勃望远镜也犯过类似的错误,但哈勃望远镜位于近地轨道。美国宇航局安排了几次手动检修,使哈勃望远镜恢复正常,但韦伯太空望远镜没有维修的机会。

四。望远镜能力詹姆斯韦伯太空望远镜可以观测到哈勃体积中远的距离,也就是大爆炸开始时的光,这也是它的主要任务之一! 与哈勃望远镜相比,詹姆斯韦伯太空望远镜还有一大优势,即其观测波段以红外为主;红外波段比可见光波段更宽,这意味着詹姆斯韦伯太空望远镜可以接收到更多的信息,在对地外行星的探测中具有的领先优势!

动词(verb的缩写)其他方面除了以上四点,詹姆斯韦伯太空望远镜还在很多技术上取得了突破,比如:巨型遮阳板、超低温维护技术等等。 而且詹姆斯韦伯太空望远镜即使能成功投入运行,也不会给NASA带来直接的经济效益。所有的研究动力主要来源于人类对空间的向往和对未知世界的好奇。

一位谷歌高管曾公开表示:无论我们的年薪有多高,我们都无法吸引NASA秀的科学家.因为NASA给科学家画了一个星辰大海的梦! 这是NASA“可怕”的地方。

好吧!我的回答到此为止。喜欢我们回答的读者,记得点击关注我们——Eberith!

詹姆斯韦伯太空望远镜的意义何在?

詹姆斯韦伯太空望远镜 (JWST) 是一项努力,于 2021 年 12 月 25 日成功发射,是历史上的红外天文台和激动人心的太空望远镜。

在接下来的几周内,JWST 将在距地球约 100 万英里的 L2 拉格朗日点附近向反太阳方向行驶到其目标轨道。从那里它将冷却到极低的工作温度,进行校准和校准,然后在几个月后,即 2022 年中后期开始其科学任务。

其任务目标由太空望远镜科学研究所 (STScI) 指导,重点关注红外天文学的几个关键领域:

检查非常早期的宇宙。由于空间的加速膨胀,来自宇宙中古老的发光物体的光已经强烈红移到更长的红外波长;这些物质中的大部分,现在距离我们 120 亿多光年,在 ROYGBIV 中是看不见的,但在红外线中仍然可以辨别。由于 JWST 的极端稳定性、灵敏度和分辨率,我们将能够从宇宙历史的极早期——再电离时代,恒星和星系形成的黎明——收集大量全新的信息。绘制可观测宇宙的初期图将有助于我们更好地了解其大尺度结构。

了解有关星系形成和演化的更多信息。JWST 预计将调查数十万个遥远的星系,收集新的图像和数据。特别感兴趣的是更多地了解暗物质在星系历史和未来中的潜在作用。

研究恒星和行星系统的形成。我们希望仔细研究恒星托儿所和年轻的尘土飞扬的行星盘,以更多地了解恒星是如何从原始碎片中诞生并形成各种太阳系的。

仔细检查行星。当然,行星不会像恒星那样自行“发光”。它们是天文距离的黑暗和困难的研究对象。但它们确实在电磁光谱的红外部分发出强烈的辐射,使它们成为 JWST 的主要目标。JWST 将对关键系外行星的大气层有清晰的了解;我们将能够确定这些行星的组成,可能包括水甚至生命的化学迹象。该望远镜还将收集我们太阳系内行星、卫星和柯伊伯带天体的新数据。

詹姆斯韦伯绝不是第一台红外望远镜——例如,有基于地球的红外天文台,哈勃太空望远镜具有一定的红外能力,而斯皮策太空望远镜则专注于红外观测。

但由于技术原因,红外天文学相当易怒。地面仪器必须应对各种地面热干扰和地球自身大气层的强烈红外吸收。红外天文台需要保持相当冷的温度,以免因自身热量而干扰自身。

JWST 采用的遮阳板,允许天文台后部利用太阳能发电,同时帮助机载冷却系统将正面仪表的工作温度保持在低于 -380 华氏度,与温度相不远零。它围绕 L2 点的特殊轨道将使其与地球的夜间同步,同时允许它在每年围绕太阳的跋涉过程中观察整个天空。

这样的条件将极大地增强其 21 英尺、镀金的铍镜阵列——能够将局部微小调整到仅仅纳米,红外光波长的一小部分——及其强大的探测器,以收集比以往更多的原始红外数据。

想象一下,经过多年在光污染郊区的马马虎虎观测后,第一次带着你的业余望远镜在偏远的高沙漠中度过一个晴朗的夜晚。这或多或少是JWST对红外观测状态所做的。

JWST任务的总长度为五年;乐观地说,它可能会延长十年。主要的限制是机载推进器的燃料,它必须定期点火以保持围绕 L2 的稳定轨道。终 JWST 将耗尽气体并漂流。

但是,如果一切顺利,在这宝贵的几年里,我们将能够学到很多关于宇宙的东西,无论远近。STScI 已经和安排了一些 JWST 观察任务,以及一些“公关噱头”任务,以帮助公众了解 JWST 的能力。该数据将进入科学记录以供一般使用。但 STScI 也在部署和管理来自世界各地天文学家的个人自主项目。根据每年同行评审的确认,世界各地的天文学家都有机会在 JWST 的运行生命周期内将其用于自己的目的。

拍出清晰宇宙照片的韦伯望远镜,到底有哪些黑科技?

韦伯太空望远镜此批拍摄的图像还包括船底座星云、WASP-96b、南环星云和斯蒂芬五重星系。

韦伯空间望远镜由美国航天局与欧洲航天局、加拿大航天局联合研究开发,被认为是哈勃空间望远镜的继任者。哈勃空间望远镜主要在可见光和紫外波段观测,而韦伯空间望远镜观测波长范围是600纳米至28.8微米,主要处于红外波段。

不同于紫外线和可见光,波长较长的红外线能绕过有些尘埃,可让望远镜看到隐藏在尘埃云背后的天体。更重要的是红外观测有助于科学家“以更近距离看到万物起源”。随着宇宙持续膨胀,早期发光天体发出的紫外线和可见光朝光谱的红端移动,终以红外线的形式在今天抵达近地空间,这种现象称为“红移”。红外望远镜有助于观察相关现象。

ASA才发布信息,称今年5月一颗微小的流星体撞上了新部署的詹姆斯·韦布空间望远镜,导致该望远镜的一块镀金镜面偏离位置,但没有改变该望远镜不久后全面投入使用的安排。 NASA还说,工程师们已经开始对受撞击的镜面部分进行精细的调整,以帮助消除这颗微流星体造成的“一部分扭曲”。

他的摄像头能够放大1000倍,因此能够拍到宇宙中的画面,并且它的像素也非常高,甚至比厉害的单反相机还要强大好几倍。

韦伯太空望远镜即将度过的30 天

詹姆斯韦伯太空望远镜从概念到现实是一条漫长而曲折的道路。后,经过数十年的规划、工作、延误和成本超支,下一代太空望远镜终于准备发射。但即使是现在,由于望远镜可能正在秘密地乘货船前往法属圭亚那的欧洲航天局 (ESA) 发射场,参与 JWST 项目的每个人都知道成功发射并不是终的胜利。

实际上,发布后才是真正令人抓狂的开始。当火星探测器团队经历“七分钟”将他们的航天器降落在红色星球上时,JWST 团队将有超过 30 天的令人痛苦的慢动作,因为望远镜开始了为期一个月的一天,以百万公里的速度前往第二个拉格朗日点 (L2)。

并且一直以来,JWST 将展开到其所需的配置,各种系统的 40 多个主要部署,需要数百个执行器来触发和保持机构释放,以及电缆解开、关节工作和电气系统激活。

在连续 30 天的成败任务中,一切都必须完美运行,所有这些都发生在不屈不挠的太空环境中,望远镜是独立的。不 30 天的,而且每个参与者也可能有 30 个不眠之夜。

当然,这一切都始于发射,这本身就是一种。

“我们将这种极其宝贵的资源置于受控爆炸之上,”跨学科科学家兼天文学研究协会副主席海蒂·哈默尔 (Heidi Hammel) 说。“这很可怕,但火箭科学就是这样。成功发射将令人松了一口气。”

如果一切顺利,部署兴奋/恐惧会在飞行大约 30 分钟后开始。Ariane 5 火箭将提供大约 26 分钟的推力,将 JWST 的行程发送约 10,400 公里。在第二阶段截止后,韦伯将与阿丽亚娜 5 的第二阶段分离。

“这将触发太阳能电池阵列在发射后 30 分钟部署,”太空望远镜科学研究所 (STScI) 韦伯任务办公室负责人马西莫·斯蒂维利 (Massimo Stielli) 说。“这至关重要,因为我们需要权力。但这只是通往 L2 的众多重要部署中的第一个。”

下一个事件是让 Stielli 彻夜难眠的原因。虽然 Ariane 会将 JWST 置于通往 L2 的直接路线上,而无需首先绕地球运行,但重要的推进器发射将确保望远镜准确地朝着正确的方向前进。

他说:“我们必须打开天文台的火箭发动机,才能将我们送向理想的 L2 轨道。” “中程修正 1 (MCC1) 可能在发射后大约 12。5 小时进行。这是任务中重要的烧伤。”

“JWST 必须进入 L2 的轨道,这就是任务的设计方式,”哈梅尔说。“如果推进器没有开火让我们到达那里,那么任务就开始了。”

推进器发射之后是另一个重要时刻,释放和部署高增益天线以与望远镜通信,并将所有重要的科学数据发送回地球。

在韦伯进入太空的第一周内,将进行第二次轨道修正机动,然后是一系列主要部署,需要近 200 个执行器工作,为 JWST 的遮阳板展开做准备。这包括吊杆伸展和散热器释放和展开。

这就是真正令人抓狂的地方。网球场大小的遮阳板本身需要 150 多个释放机构才能在三天内正确发射。

“未爆炸执行器的数量可能会让一个人有点头疼,因为它们都必须工作,”STScI 的长期科学家 Helmut Jenkner 说。“即使超过 99.9% 的可靠性,如果你将其乘以执行器的数量,你就会得到一个相当令人毛骨悚然的数字。”

复杂的遮阳板部署涉及大约 7,000 个零件,包括 400 个滑轮、大量电缆和八个电机。但是遮阳板的部署对于遮挡来自太阳、地球和月球的任何热量或光线的望远镜至关重要,以保持望远镜的红外组件尽可能冷。这将使 JWST 能够检测到宇宙中遥远物体的微弱特征。望远镜和科学仪器将在遮阳板的阴影下开始迅速冷却,但它们需要数周时间才能完全冷却并达到稳定的温度。

在发射后的第二周,望远镜将开始成型,首先是次镜部署。然后是重要的时刻,JWST 的 6.5 主镜开始展开。18 个镀金铍段将从侧翼开始展开。然后 132 个小型执行器将推动或拉动每个反射镜段,使其精确对准微米级,从而使主反射镜聚焦。同样,一切都必须完美运行。

虽然第一个月是部署过程中紧张的部分,但所有仪器的开启、校准和调试需要六个月的时间。只有这样,科学家们才能从望远镜中看到“第一道光”。

“有无数种方式可能会出错,”Hammel 承认道。“但在过去的 20 年里,尤其是在过去的 5 年里,我们以各种可以想象的方式测试了这台望远镜和所有系统:摇晃它、热循环它,将它置于零压力状态。为了找出所有可能出错的小问题,我们确实进行了练习,以确保我们已尽一切努力确保任务成功。”

新一代“超神太空望远镜”,詹姆斯·韦伯望远镜,甩哈勃几条街

自从人类懂得仰望星空开始,就始终没有停止过对这个宇宙的好奇。

上个世纪,我们终于开拓了航天领域,把一个个探测器送上了太空。为了避免大气层的干扰,科学家甚至把望远镜也送上了太空。其中的,就是哈勃太空望远镜。

不论是在哈勃之前还是之后,NASA都曾经发射过其他的太空望远镜,如钱德拉太空望远镜、开普勒太空望远镜等等一系列尖端设备,都在太空中遥望着宇宙的深处。

不过,这些望远镜,看起来总觉得像要“落后”了一样,因为NASA近一直寄希望于下一代更高精尖的太空望远镜登台,那就是詹姆斯·韦伯空间望远镜。

詹姆斯·韦伯,是NASA的第二任,阿姆斯特朗正是在他任职期间登上了月球,完成了 历史 性的突破。因此,这个太空望远镜,也是以他命名,纪念他的突出贡献。

事实上,詹姆斯·韦伯空间望远镜的设想一经提出,就被所有人寄予厚望。根据设计方案,詹姆斯·韦伯空间望远镜的口径(6.5米)是哈勃太空望远镜的3倍,这让它拥有更强的观测能力。而从质量上来说,却只有哈勃太空望远镜(11吨)的一半多一点(6.2吨),更加轻巧灵便。

根据,詹姆斯·韦伯空间望远镜应该在距离地球150万公里的第二拉格朗日点运行,这比哈勃太空望远镜有一个更大的优势,那就是大幅减少了地球对宇宙的遮挡。不过这也有一个问题:一旦它出了问题,维修起来要比维修哈勃难得多。

望远镜重要的部分,自然就是主镜。由于6.5米的口径比送它上太空的火箭还要大,因此詹姆斯·韦伯空间望远镜的主镜并不是一整块,而是18块六边形的镜片组成,在升空之后才会展开。

它的主反射镜是由铍制成,因此非常轻便。同时,铍的强度也很好,机械性能稳定,也是它成为的原因之一。

科学家还介绍,詹姆斯·韦伯空间望远镜可以在接近零度的空间进行工作,而不会受到太大的影响。同时,它还配备了许多先进设备,让它在观测能力上甩哈勃几条街!

詹姆斯·韦伯空间望远镜的其实非常早,在1996年的时候就开始招标,终美国TRW公司脱颖而出,由美国航空航天局、欧洲航天局和加拿大航空航天局联合开发。

在当时,这是一个长达18年的,预计在2014年发射升空。然而由于经费问题,该望远镜迟迟没有完成开发,导致一拖再拖。2017年9月的时候,NASA宣布将詹姆斯·韦伯空间望远镜推迟到2018年10月到2019年6月之间发射,结果再次推迟到了2020年。而目前,NASA的说法中,甚至已经推迟到了2021年3月。同时,还有一些人表示:恐怕到了2021年,詹姆斯·韦伯空间望远镜都无法上天。

要知道,在刚刚招标的时候,NASA对这个项目的估算是5亿美元。经过了这么多年的研发,实际的费用已经快要达到100亿美元了。接近20倍的距,自然会导致项目的推迟。

看起来,NASA还是要加快步伐了,因为下一代太空望远镜——高清空间望远镜预计在2030年就要升空。如果再拖下去,主要用于观测红外线的詹姆斯·韦伯空间望远镜,恐怕就要被能够在紫外和近红外波长以及可见光下都有高清晰度观测能力的高清空间望远镜碾压了……

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