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“超级鸽王”詹姆斯·韦伯太空望远镜已经于12月25日晚发射升空，前往150万千米外的“日-地拉格朗日2点”，26日已打开太阳能帆板，万向节天线组件也已正常展开，包括高速数据传输天线，正常工作后，该天线将把无数宇宙天体更详细的信息一一告诉我们。 詹姆斯·韦伯光学太空望远镜已经创造了很多世界之最，它的观测能力是著名的哈勃望远镜的一百多倍，包括在未来相当长的一段时间中，它都将会是世界上功能最为强大的光学太空望远镜，从观测能力上讲，它将看得最远，也看得最清。 这架望远镜可是价值不菲，今年初美国宇航局曾公布韦伯望远镜的造价已达96.6亿美元，再加上后续的运输、组装和阿丽亚娜5型火箭的发射等费用，百亿美元的花费只多不少，这架望远镜的重量大约为6.5吨，同样重量的黄金的价值大约为3.7亿美元，所以这台望远镜的价值是同等重量黄金的27倍。 开始的时候，詹姆斯·韦伯望远镜的投资预算并没有这么高，该项目立项只确定准备投资2亿多美元，但是随着参数和方案的不断改进，以及其他方面一些扯皮的事，导致这架望远镜的造价也水涨船高，最终耗资是早期预案的数十倍。 不但是耗资最多，它也是耗时最长的一台太空望远镜，从立项到发射已经经历了大约25年，最早期时本来定于本世纪初发射，结果发射时间一再推迟，因此被称为“超级鸽王”或“百亿鸽王”，在推迟了无数次之后，终于在今年的12月25日发射升空，也算它最终修成了正果。 花费二十余年时间，耗资上百亿美元打造的这么一台望远镜，它有着什么出色的技术？又该有着怎样惊艳的表现呢？ 詹姆斯·韦伯的镜片口径达6.5米，集光面积达25.4平方米，由18面一模一样的六边形镜片组成，这些镜片非常平整，远超我们常见的镜子，有人形容称如果把每一面镜片扩大到一千万平方公里，或者说大到如同整个欧洲的面积，其表面的起伏也不超10厘米。 由于詹姆斯·韦伯望远镜是在太空中工作的，其工作环境的温度接近绝对零度，在地面环境温度下制成的镜片，在绝对零度之下很可能会变形，因此这就对镜面材料的要求极高，需要温度形变小、抗弯刚度高、热稳定性好、热导率高、反射率高、密度低、性质不活泼等特性，且镜面的起伏度要控制在10纳米以内，相当于一根头发直径或者一张A4纸厚度的1/10000，氢原子的直径为0.1纳米，那也就是说镜面的起伏度不能超过100个氢原子叠加的高度，制造者们选择了金属铍来制作，镜面上面镀了一层黄金，表面的光滑度超乎想象，而且在发射之前，镜面上不许沾上任何尘埃，进入太空后，镜片的整体拼接和姿态控制的精度也要达到同等水平，要完成这样的技术操作，挑战性还是相当大的。 詹姆斯·韦伯太空望远镜在太空中工作时需要屏蔽太阳光，因此它还有一把巨型太阳伞，这把太阳伞有5层，每一层的面积都在300平方米左右，相当于4个羽毛球场的面积，接近篮球场面积的3/4，而厚度只有50~25微米，比一张A4纸还薄，其靠向太阳的一层在阳光照射下温度可达200多摄氏度，背向阳光一侧的温度则逼近绝对零度，可为望远镜创造所需的工作环境。 詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测能力当然也异常强大，对于一般人的认知来说，其可谓强到了匪夷所思的地步，据说它可以观察到50万公里外一只蜜蜂发出的热信号，这个距离要比月亮还要远不少，实际上这个比喻并不算什么，因为这台望远镜的目标是要观察宇宙之初，看清138亿年前宇宙诞生时发生了什么。 这台太空望远镜一共有四套科学仪器，分别是近红外光谱仪（NIRSpec），中红外观测仪（MIRI），近红外相机（NIRISS），近红外成像仪和无缝摄谱仪（NIRISS ），其中近红外光谱仪是这台望远镜上的主力观测设备，它的主要目标是实现对遥远的恒星、星系、类星体等天体的大型光谱调查，而且还能在多目标光谱模式下同时对200个目标天体进行光谱观测，将拍摄有史以来最遥远的近红外图像，捕获宇宙诞生后第一批恒星和星系的光。而近红外成像仪和无缝摄谱仪则将寻找系外行星，宜居星球将因它奉献更详细的信息。 这么说来，花费二十余年时间，耗资上百亿美元打造出这样一台望远镜，也是很值得的！不过还是希望我们将来能够做得更好！ 参考资料： 《央视新闻》12月25日文章《詹姆斯·韦伯太空望远镜成功发射》 |
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