望远镜|耗资90亿美元,史上最强!詹姆斯·韦伯太空望远镜为何备受关注?


12月25日 , 美国国家航空航天局(NASA)的詹姆斯·韦伯太空望远镜(以下简称韦伯望远镜)在经历多次技术因素和恶劣天气造成的延误后 , 成功搭乘欧洲航天局的阿丽亚娜5号火箭从法属圭亚那基地发射升空 。 西方媒体纷纷称 , 这开启了一个备受期待的天文探索新时期 。
望远镜|耗资90亿美元,史上最强!詹姆斯·韦伯太空望远镜为何备受关注?
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【望远镜|耗资90亿美元,史上最强!詹姆斯·韦伯太空望远镜为何备受关注?】韦伯望远镜是目前全球已建成性能最强大、也是造价最高的太空望远镜 。 它造价高达90亿美元 , 重7吨 , 主镜直径6.5米 , 由18片巨大六边形子镜构成;遮阳板面积相当于一个网球场 。 由于体形巨大 , 韦伯望远镜以折叠状态发射升空 。 科研人员采取遥控方式 , 待韦伯望远镜进入太空后逐步将其展开 。 火箭升空约30分钟后 , 韦伯太空望远镜与火箭脱离 , 将在未来13天内在轨道飞行期间逐渐展开 , 而这必须至少完成344个关键的预定动作 , 整个过程犹如化茧成蝶 。 韦伯望远镜在太空中再飞行两周后 , 将到达距离地球161万公里轨道上的目的地 , 这大约是地球与月球4倍远的距离 。 地球和望远镜将同步环绕太阳运行 , 使望远镜在特殊轨道上与地球一直保持对齐 。 韦伯望远镜到达观测位置后 , 科研人员还需再花费5个月时间对其进行各项检查 , 预计望远镜将在2022年6月底前正式向地球发回第一批观测到的宇宙图像 。
目前人类尚在使用的太空望远镜是1990年4月发射的哈勃太空望远镜 。 过去30多年中 , 哈勃太空望远镜为人类提供了非常重要的宇宙图像 , 如著名的创生之柱和被称为哈勃超深空的近万个星系的图像 。 这些图像都加深了人类对大爆炸以来宇宙变化的认识 , 甚至改变了人类对宇宙的思考方式 。 韦伯则是当前世界上最强大、最复杂的太空望远镜 。 与哈勃望远镜相比 , 韦伯太空望远镜具有更大优势:哈勃设计目的是收集可见光和紫外光 , 只有有限的红外光能力 。 韦伯望远镜收集红外光;哈勃望远镜直径2.4米 , 韦伯望远镜直径 6.5米 , 有更大的集光区 , 也就意味着韦伯可以比哈勃看得更深更远;哈勃在非常接近地球的轨道上运行 , 而韦伯望远镜将在150万公里之外;韦伯望远镜的灵敏度比哈勃望远镜高约100倍 。 韦伯望远镜的设计是为了超越哈勃看到宇宙的更深处 。
总体而言 , 韦伯太空望远镜有四个主要目标:寻找大爆炸后在宇宙中形成的第一批恒星和星系的光;研究星系的形成和演化;了解恒星形成和行星系统的形成;研究行星系统和生命起源 。