詹姆斯·韦伯:接过“哈勃”的枪

作者: 苗妮

来源: 中国科学报

发布日期: 2014-02-12

詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)将成为送至太空的史上最大天文台,预计耗资87亿美元,于2018年发射。该望远镜的设计和建造复杂,旨在观测红外线的长波波段,以研究古老、遥远的恒星和星系。尽管面临预算超支和进度落后的挑战,项目现已回归正轨,即将进入组装和测试阶段。

步入正轨的太空望远镜预计耗资87亿美元,于2018年发射。詹姆斯·韦伯太空望远镜主镜的前6个部件正在NASA马歇尔太空飞行中心接受低温测试。哈勃太空望远镜仍在运行中,但是它的继任者已经伺机而动了。詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)将成为送至太空的史上最大天文台,而且是人类史上最复杂的设备之一。

JWST的所有4个主要科学仪器已经建造完成,并已运至位于马里兰州的美国宇航局(NASA)戈达德太空飞行中心,它们将合并为一个设备:综合科学仪器组件。上个月,该望远镜通过其最终的设计里程碑,即关键设计评审,其所有的天文台设计、建造和测试计划都得到批准。

与哈勃望远镜观测可见光波段不同,詹姆斯·韦伯的建造是为了观测红外线的长波波段,古老的、极其遥远的恒星和星系就是以这种形式闪烁的。由于宇宙在不断膨胀,星体距离地球越远,其光线退去的速度越快。

这些大问题迫使NASA开始承担起宏大的工程挑战。天文台必须在50K(-223℃)的极冷温度下运行,以避免红外线以热辐射的形式污染。为了保证这3颗天体总是位于其背后,詹姆斯·韦伯将会围绕稳定的拉格朗日点(L2)运行,L2距地球100万英里,比哈勃或者其他卫星的距离都要远。

詹姆斯·韦伯的观测目标光线十分微弱,这就需要巨大的光学器件,其收光区域是哈勃望远镜主镜的7倍。JWST的观测镜将宽5米,由18个六角形部分组成,这些部分可以像活动翻板桌一样折叠起来,从而装入发射火箭的椎体箭身中。

在21世纪初,其中一些复杂性似乎被低估了。当时,该望远镜计划花费低于20亿美元,并在2010年左右发射。2011年,由于预算超支以及发射滞后,议员们威胁要取消该项目。NASA重新制定计划,预计在2018年发射JWST,耗资87亿美元。

尽管詹姆斯·韦伯已经清除了很多巨大的设计与建造障碍,不过在发射之前的未来4年里,其每个组件都将接受严格测试,以确保它们可以承受发射后的剧烈震动以及严寒和真空。明年,该天文台的每个部分将会最终组合在一起并开始运行。

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