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“詹姆斯-韦伯”太空望远镜

http://www.sina.com.cn 2004/02/27 17:09  《博物》杂志


  大名鼎鼎,却又命运多桀的“哈勃太空望远镜”已经老了——作为人类建造的第一座空间天文台,它从升空开始一直到今天,连续14个年头一直在进行常年的“24小时昼夜值班”——而它的设计寿命只有20年。对于一架太空望远镜来说,退休的日子就快到了,它顶多还能支持到2010年。那么,谁将是它的“下一任”?

  寻找“继承人”

  哈勃已经是老骥伏枥,谁会代替它出任下一代的“宇宙侦测”工作呢?其实,早在“哈勃太空望远镜”尚未升空之时,美国宇航局的天文学家就盘算在它退役之后的事了。

  也许你会说——这也太超前了吧!事实上,一个大型的空间计划从策划到最终实现,一般都要经过20年甚至更长的时间。回想一下,从德国科学家1923年首先提出太空望远镜的构想,到1990年“哈勃太空望远镜”升空,其间经历了漫长曲折的67年,你也许就会明白这个道理了。

  从1996年开始,美国宇航局向全国招标,寻找这个极端精密的新式空间望远镜计划。方案出来了:竞标的四个机构分别是:美国宇航局/戈达德宇航中心、美国TRW公司、著名的洛克西德-马丁公司和美国鲍尔航空宇宙公司。这次竞标的激烈程度简直可以和竞选总统相媲美:四名竞选者都是全球实力雄厚、大名鼎鼎的顶尖公司,而设计方案亦花费不菲!最后,TRW公司经过严格筛选终于夺帅:新的太空望远镜计划诞生啦!这个消息立刻在全球引起了一波又一波的轰动。

  ——这就是“詹姆斯-韦伯”太空望远镜,从2010年开始,它将很可能代替哈勃,去漫游太空,侦测深邃的宇宙洪荒。


  “詹姆斯-韦伯”的真面目

  “詹姆斯-韦伯”这个名字是取自美国宇航局第二任局长詹姆斯·韦伯——在韦伯担任美国宇航局(NASA)领导人时美国的航天事业掀开了新的篇章,其中包括探测月球和“阿波罗”登月计划等。因此,“詹姆斯-韦伯”一诞生,便寄托着人们的厚望。

  同“哈勃”相比,“詹姆斯-韦伯”更大、更精密,能勘测到更远的太空!它口径是“哈勃太空望远镜”的三倍,但质量只有哈勃的三分之一左右。有趣的是,它是一架没有镜筒的望远镜。

  在外型上,“詹姆斯-韦伯”与“哈勃望远镜”没有多少相似之处。它主镜片的直径约为6米,比“哈勃太空望远镜”的主镜片宽2.5倍。如此巨大的镜片,使得它能够探测到的物体可以比“哈勃太空望远镜”能够探测到的物体暗淡400倍!由于没有哪个运载火箭的有效载荷整流罩宽到可以容纳如此大的镜片,“詹姆斯-韦伯”的镜片将由一系列六边型分镜片组成,发射时分镜片将折叠成起来。在JWST发射之后,一个大约有网球场大小的大型矩形太阳光遮光罩将缓缓展开,这时,就可以遮挡住来自太阳的热量了。

  “詹姆斯-韦伯”将在2011年8月使用阿丽亚娜5型运载火箭发射升空,它将“随身”携带三台巨大的精密仪器:一台近红外摄像机、一台近红外光谱摄制仪以及一台组合式中红外摄像机与光谱摄制仪。它将被发射到距地球150万公里的空间里,围绕一个被称为第二拉格朗日点(L2)的位置飞行。第二拉格朗日点是空间一个特殊的引力状态点,在那一点上,它可以时刻在地球的阴影中,不受太阳的干扰而进行天文观测。


  和“哈勃太空望远镜”不一样的是,“詹姆斯-韦伯”因为距离地球太遥远无法派宇航员进行维修保养,所以它的设计制造必须完美无缺,否则将功亏一篑!也许,将来还可以派机器人到望远镜上执行修理任务。

  时间已经很紧迫。尽管现在它还躺在TRW公司的实验室里,天文学家们已经开始为它的任务作出美好的设想了:根据“詹姆斯-韦伯”拍摄回来的数据和照片,人们将对星系的起源和演化、行星、恒星的起源和演化有更深的了解,探索银河系和附近星系的历史。它也许会告诉我们:在宇宙中,地球从不孤独,有那么多颗星球在陪伴着我们,而在银河系之外,还有更浩瀚的宇宙等待着我们去发现!

  它还将有新的伙伴

  宇宙正在膨胀,我们所知的银河系外,还存在着更大的星系——这些前辈们不可想象的未知,现在都已经被进入太空的探测器证实。今天,“勇气号”已经登上了火星,它的伙伴“机遇号”又在脱颖而出!伴随这些神奇精密的宇宙飞船和太空探测器的,是人类一次又一次探索太空的梦想。

  老“哈勃”的命运将如何,现在还没有人能够解答——庞大的运营和维修经费让人们对它未来担忧不已。2004年1月16日,美国宇航局宣布,为了确保完成美国总统布什提出的重返月球和登陆火星的计划,宇航局将不得不放弃对“哈勃太空望远镜”的维修——这意味着,哈勃很可能要在2010年之前提前退役啦。至于将来,这个人类历史上最伟大的太空望远镜,究竟是被引坠而永沉大海,还是能安然无恙地待在博物馆里度过余生,我们也无从知道。

  不管哈勃何时退役,“詹姆斯-韦伯太空望远镜”计划却不会受到任何影响,天文学家们正在全力以赴地推出这颗新星。这个预计造价8.2亿美元的望远镜设计寿命为5到10年。而与此同时,天文学家们又在制造更新的望远镜了。

  在“詹姆斯-韦伯”升空一年之后,一架叫“地外行星搜寻者”的太空望远镜又将被派入太空,它汇集了人类太空望远镜技术的精华。利用它空前的分辨率,人们将足以探明,在太阳系邻近数十光年之内,是否存在与地球条件相似的行星,并进一步揭开地外生命的“悬念”。(责任编辑 王蓓蓓)




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