「世界十大望远镜排名」全球十大天文望远镜有哪些( 七 )


詹姆斯·韦伯的官方海报(图片来源:NASA)
看似“咕咕咕” , 其实是必须一次成功的魄力
我们都知道 , 哈勃望远镜虽然远在太空中 , 但也仅离地球表面大约575公里 , 可以说“紧挨”着地球 。那詹姆斯·韦伯为什么不能像哈勃望远镜一样 , 在离地球近一些的地方工作呢?
这是因为地球和所有的物体一样都是热源 , 在源源不断往外反射阳光和辐射红外线 , 否则就会持续变暖 。因此 , 即使在太空中 , 地球附近不可避免地存在逃逸的空气分子和星际尘埃 , 对太空望远镜依然有一定影响 。对于更加精密的詹姆斯·韦伯来说 , 这些影响尤其明显 。所以 , 它必须想尽办法远离它的诞生地——地球 。
然而 , “逃离”地球后 , 并非就万事大吉了 。进入错综纷繁的引力世界 , 航天器将受到太阳、地球、月球 , 乃至宇宙万物的引力影响 , 这使得它的轨道很难稳定下来 。对于质量和体积都很大的望远镜而言 , 频繁地通过发动机工作维持轨道 , 不仅会导致发射时必须携带大量推进剂 , 也会极大地影响观测质量 。
因此 , 必须要在上述要求中找到一个平衡 。权衡利弊后 , 科学家们选择了日-地引力平衡的拉格朗日2点作为詹姆斯·韦伯的工作地点 。这里距离地球150万公里(月球距离地球不过38万公里) , 远离了地球这个热源和灰尘源的干扰 , 温度也低达零下220摄氏度以下 , 可满足望远镜的整体工作温度环境要求 。此外 , 在“日-地拉格朗日2点” , 太阳和地球两大引力源和谐共处 , 共同牵引附近的航天器围绕太阳稳定运动 , 航天器所需要的轨道维持成本极低 。
不过 , 这给詹姆斯·韦伯带来了另一大挑战:这么远的距离 , 一旦它出了任何问题 , 人类是不可能去维修的 。这也意味着它变成了“一锤子买卖” , 要求一次性成功 , 不能有任何失误 。
这和哈勃望远镜形成了鲜明的对比 。当年哈勃升空后出现了一系列问题 , 于是在1993-2009年间 , 人类通过五次极其昂贵的航天飞机任务不断维护并提升哈勃 , 才使得它获得了今天举世瞩目的成就 。
如今 , 航天飞机已经彻底退役 , 人类也失去了在太空中维修大型航天器的能力 。不过 , 即便航天飞机再次出山 , 也不可能前往“日-地拉格朗日2点” 。毕竟 , 哈勃的工作地点距地球不过几百千米远 , 这和詹姆斯·韦伯与地球之间的150万千米的距离 , 是完全不同的概念 。
某种程度上 , 这也是詹姆斯·韦伯鸽了又鸽的重要原因——一旦发射 , 承受不起一点失误 。
为哈勃太空望远镜 , NASA总共进行了六次航天飞机任务 , 付出了巨大代价(图片来源:作者自制)
所以 , 对于负责火箭发射的欧空局而言 , 这次的成功毫无疑问是令人兴奋的 , 发射团队紧绷了数年的神经终于可以好好放松一下了 。毕竟这是个100多亿美元的“一锤子买卖” , 背后有着无数人几十年的努力付出 。
在探索宇宙的路上 , 又迈出了新的一步
詹姆斯·韦伯的漫长研发史 , 是人类最顶级智慧的结晶 。现在 , 它终于顺利升空前往遥远的目标工作地点 。也许很多人会关注它的经费 , 感慨前沿科学研究的“烧钱” , 但是 , 我们更应该认识到 , 我们为前沿科学付费 , 其实是在为人类上下求索的决心与梦想付费 , 如此看来 , 这价格也不能说是昂贵 。
未来 , 詹姆斯·韦伯会给人类带来什么?可以预知的是 , 它能更容易探寻到宇宙的边界和最初的奥秘;无法预测的是 , 科学家们将在它的数据里获得何等惊人的发现 。它是人类梦想向宇宙深处的又一次延伸 , 是人类好奇心与探索精神的承载 , 是人类在探索世界的路上迈出的新的一步 。让我们祝福它远航的路上一切顺利 , 期待它带来新的发现与启迪!
银河是完整地环绕天球伸展的一条宽而发亮的不规则光带,看起来像一条河,银河只在晴天夜晚可见,它是由无数暗星(恒星)的光引起的 。

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