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詹姆斯韋伯望遠鏡首批照片,把1顆恒星拍成18顆,出故障了嗎?

詹姆斯·韋伯望遠鏡的第一張圖檔就把一顆恒星拍成了18顆?

這是要重蹈哈勃望遠鏡的覆轍嗎?

詹姆斯·韋伯望遠鏡(JWST)是哈勃望遠鏡的接班人,由美國航空航天局(NASA)、歐洲航天局((ESA)以及加拿大航空航天局(CSA)共同研發,從招标到發射升空一共用了25年的時間,研發費更是近100億美元。

2021年12月25日,詹姆斯·韋伯望遠鏡成功發射升空,此時使用的是歐航局的阿麗亞娜5型火箭;

2022年1月30日,詹姆斯·韋伯望遠鏡順利抵達了預定軌道,距離地球約160萬公裡,此時它開始工作。

2022年2月12日,美國航空航天局公布了詹姆斯·韋伯望遠鏡拍攝的第一批圖像。

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這批圖像出現了兩個很奇怪的問題:

圖像稍顯模糊,與詹姆斯·韋伯望遠鏡強大的拍攝能力不比對,這很可能是因為望遠鏡還處于調試階段,估計後續會好一些;

詹姆斯·韋伯望遠鏡拍攝的一張圖像當中出現了18個亮點,這其實拍的是一顆編号為“HD 84406”的恒星。也就是說,詹姆斯·韋伯望遠鏡把一顆恒星一下子拍成了18顆。

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相信當你看到這裡肯定會納悶,這才剛發射升空的望遠鏡,咋首批圖像就出了毛病?

其實首批圖像出現問題并不罕見,1990年4月24日,詹姆斯·韋伯望遠鏡的前輩哈勃望遠鏡是成功發射的。1990年5月,哈勃望遠鏡的第一批圖像發回到地球指揮中心之後,科學家們都震驚了,圖像非常模糊,出現了虛像。

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于是,工程師們花費了數周的時間來反複檢查哈勃望遠鏡結果發現,哈勃望遠鏡的主鏡面邊緣在制造過程中,多打磨了2200納米,這使得主鏡面邊緣反射光無法精确聚焦,進而導緻了圖像模糊。通俗點說就是,哈勃望遠鏡成了一個“近視眼”。

是以,如果要解決這個難題,就得給哈勃望遠鏡配一副“眼鏡”。又花費了近3年的時間,美國航空航天局才準備妥當,讓航天員前往哈勃望遠鏡給它進行修複,這才使得哈勃望遠鏡能夠正常對焦。

那麼問題來了,詹姆斯·韋伯望遠鏡是不是重蹈哈勃望遠鏡的覆轍?如果是,那有沒有辦法修理呢?

詹姆斯韋伯望遠鏡首批照片,把1顆恒星拍成18顆,出故障了嗎?

詹姆斯·韋伯望遠鏡

哈勃望遠鏡距離地球的平均距離大概是600公裡左右,如果壞了,還能安排航天員前去修複。不過,詹姆斯·韋伯望遠鏡就不行了,它距離地球大概160萬公裡,要知道月球和地球之間的平均距離也就38萬公裡,相當于是地月距離的4倍。現在航天員去到過最遠的地方還是月球,而且是在上世紀60-70年代的事情。“160萬公裡”對現在的航天科技而言,要安排航天員過去很困難,回來就更難了。

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是以,按照現階段的情況來看,如果詹姆斯·韋伯望遠鏡壞了,那就隻能壞了,沒辦法修複。

不過,好在這次的問題并不是壞了,而是與詹姆斯·韋伯望遠鏡的結構有關。

詹姆斯·韋伯望遠鏡的鏡面系統包括了主鏡、次鏡以及三鏡。其中,主鏡的結構非常複雜,直徑達到了6.5米,被分割成了18塊獨立的六角形鏡片。是以,對于詹姆斯·韋伯望遠鏡的光學系統來說,初期的最大問題就在于:如何将這18塊獨立六角形鏡面的光彙聚到同一個點上?

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如果能做到這一點,那主鏡才可以真正發揮作用。在拍攝編号為“HD 84406”的恒星時,18塊六角形鏡面的光路還是分散的狀态,并沒有彙聚到一起。是以,得到的圖像就是18個光點,其實這分别代表着18塊六角形鏡面拍攝“HD 84406”恒星的模樣。是以,出現這種情況,是因為詹姆斯·韋伯望遠鏡還沒有調試好。

研究團隊之後會根據這18個光點,來調整這8塊獨立六角形鏡面,使得它們的光可以彙聚到一個點進行成像。

不僅如此,這次研究人員選擇了“HD 84406”恒星,這是因為這顆恒星的亮度正合适,有利于幫助詹姆斯·韋伯望遠鏡來進行調試。

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也就是說,拍到18個光點對于研究人員來說并不是什麼壞事,而是好事,這正是他們所需要的。相反,如果拍到的不是18個光點,少幾個,或者隻有一顆,那才是真的災難!

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