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命運多舛,造價超100億美元的韋伯望遠鏡發射又遭延期

作者:央廣網

央廣網北京11月25日消息 據中央廣播電視總台中國之聲《新聞超連結》報道,美國東部時間11月22日,美國國家航空航天局(NASA)發表聲明:詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的發射時間從12月18日推遲到了12月22日,原因是位于法屬蓋亞那的發射裝置發生了故障。

事故發生時,技術人員正準備将這台造價100億美元的天文觀測裝置固定在運載火箭擴充卡上,然後安裝在阿麗亞娜5号火箭的上面級。突然,固定韋伯望遠鏡擴充卡上的一處夾帶意外松脫,導緻整個裝置發生震動。

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡是美國國家航空航天局曆史上最複雜、最昂貴的天文項目。其使命是繼任超期服役的哈勃望遠鏡。它能接收早期星系發射的紅外光,觀察135億年前宇宙大爆炸幾億年後形成的第一批恒星和星系。韋伯望遠鏡項目于上世紀90年代啟動,最早計劃于2007年發射,但研制過程一波三折,發射計劃一推再推。

這次事故會對韋伯望遠鏡造成損傷嗎?韋伯望遠鏡相比于前代有何更新更新?未來,我國的巡天望遠鏡将與空間站共軌運作,出于何種考量?

這次事故造成的影響有多大?為何發射日期一推再推?

美國宇航局并未針對此次事故公布詳細資訊,但根據目前已釋出的公告顯示,望遠鏡受到了整體震動。中國科普作家協會會員、牧夫天文論壇創辦人解仁江推測,固定韋博望遠鏡的夾帶可能并未完全脫落,是以事故并沒有對望遠鏡造成較大的損傷。同時最新消息顯示,調查委員會已對望遠鏡進行額外檢測,望遠鏡内部部件一切正常,整體狀态良好。

韋伯望遠鏡研發項目開啟于1996年。起初,韋伯望遠鏡被命名為“下一代空間望遠鏡”。在當時,這隻是一個設想,研究人員在研發前沒有做好預案,啟動資金僅有5億美元。資源、技術等都有所欠缺,研發團隊也存在管理不善的問題,導緻望遠鏡的研發進度遠落後于計劃。1997—1999年間,研究人員預計2007年發射該望遠鏡。在1999年底,發射時間被延後至2008年。2003年又将發射時間更改為2011年。直到2006年,項目預算達到45億,研發基本完成,但着手建造後發現資金不足,研究團隊于是将預算提高至50億。頻繁提高預算使得美國的參議院對此頗有微詞,美國的參議院甚至要求國會對韋伯望遠鏡項目進行獨立調查。2011年7月,美國衆議院通過決議,要求減少對韋伯望遠鏡項目大約四分之一的預算。決議通過後,美國天文學會發動多個媒體來聲援韋伯望遠鏡項目,社會各界的壓力迫使國會撤消了原先的決議,但要求韋伯望遠鏡的研發資金需控制在80億美元以内。但若将研發二十多年間的通貨膨脹以及各方面的成本上升因素考慮在内,韋伯望遠鏡項目已花費超過100億美金。

解仁江表示,韋伯望遠鏡是目前最先進的空間望遠鏡,其研發涉及到了許多超前技術,花費大量資金和時間是可以了解的。即使研發建設成功,後續的裝置運輸、發射與維修更新都有可能繼續追加預算,延期發射也屬正常情況。

命運多舛,造價超100億美元的韋伯望遠鏡發射又遭延期

正在組裝的韋伯望遠鏡 (圖檔來源:科普中國)

韋伯望遠鏡的主要任務是什麼?與哈勃望遠鏡相比,優勢在哪?

韋伯望遠鏡承擔搜集宇宙大爆炸早期證據的重任。韋伯望遠鏡是紅外望遠鏡,其配備了高靈敏度的紅外相機和光譜儀。韋伯望遠鏡将對宇宙微波背景輻射中的紅外波段進行觀測,進而觀測宇宙中存在的有關宇宙初級狀态的證據。

作為“下一代望遠鏡”,韋伯望遠鏡實際就是針對哈勃望遠鏡而言的“下一代”,是以,其各方面的參數都要遠超哈勃望遠鏡。

第一,精度更高。哈勃望遠鏡在研發制造中為了趕進度出現了主鏡模糊的問題,後經不斷的維修更新才穩定下來。而韋伯望遠鏡在設計過程中規避了許多問題,望遠鏡的精度極高。

第二,觀測波段不同。哈勃望遠鏡主要觀測可見光和紫外線,韋伯望遠鏡主要觀測紅外波段。紅外探測技術是目前世界上最尖端的探測技術之一,對探測裝置的要求很高,而韋伯望遠鏡正具備頂尖的紅外探測技術。

第三,重量更輕。哈勃望遠鏡的口徑為2.4米,韋伯望遠鏡的口徑達6.5米,接收面積是哈勃望遠鏡的5倍以上,但其重量隻有哈勃望遠鏡的一半。

我國的巡天望遠鏡為什麼要和空間站共軌?它的主要任務是什麼?

命運多舛,造價超100億美元的韋伯望遠鏡發射又遭延期

(圖檔來源:央視軍事微網誌視訊截圖,圖檔為假想圖)

我國在設計空間站的時候考慮建設一個光學艙,用于天文研究。但由于空間站中有科研人員活動,震動無法避免,而震動會影響望遠鏡成像的清晰度。是以,我國最終決定将光學艙獨立于空間站,不直接與空間站連接配接,而與空間站共軌運作,與空間站共軌運作可便于科研人員對望遠鏡進行維修和更新。

命運多舛,造價超100億美元的韋伯望遠鏡發射又遭延期

巡天望遠鏡對标的是哈勃望遠鏡,它的觀測波段與哈勃一樣,都是可見光,但巡天望遠鏡的很多參數遠超哈勃望遠鏡,其精度達幾十納米,絲毫不遜色于韋伯望遠鏡。同時,它配備了超廣角望遠鏡,視場大約為哈勃的300倍,這也是其被命名為巡天望遠鏡的原因。

解仁江表示,根據目前研發制造進度看,巡天望遠鏡的研制任務可以依據計劃準時完成。預計2024年可以投入運作。

監制:白中華

記者:劉鶴佳

編輯:楊揚 潘雨薇 楊冉

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