IT|韦伯望远镜即将发射 梭哈百亿美元上天,是为了看啥?( 二 )


同时,这座望远镜必须在零下220度左右运行,以避免望远镜内部零件温度辐射对红外信号的干扰 。
拉格朗日点是太阳系中行星体引力产生平衡的点,在这一位置运行的物体会维持其稳定的运行状态,并与地球同步进行公转 。在这一点韦伯望远镜的单向太阳盾能够同时阻挡来自太阳、地球和月球的光污染,获得更高精度的光谱观测结果 。
IT|韦伯望远镜即将发射 梭哈百亿美元上天,是为了看啥?
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韦伯将在距离地球150万公里的拉格朗日2点(L2)处绕太阳运行,并与地球保持同步 。
(图片来源:NASA)
【IT|韦伯望远镜即将发射 梭哈百亿美元上天,是为了看啥?】韦伯望远镜是光学望远镜,发射成功后,它将成为哈勃望远镜的替代者与继任者 。同时,韦伯能够探索到更长的光学波长,将超越哈勃的现有工作 。
但是,由于拉格朗日点不在任何载人航天载具的运行范围(40万公里)内,这意味着如果出意外,没法对韦伯望远镜进行维修 。所有的发射、展开与部署任务必须自行完成且一次成功,一经“出厂”终生不维护 。
韦伯望远镜的总投入已超过88亿美元,这无疑是一次“百亿美元”级的豪赌 。在NASA研究者的预想中,这架价值百亿美元的望远镜预计使用寿命是五年 。
Part.2
庞大的硬核科技:韦伯聚集了人类最为极限的工艺结晶
为了探索宇宙大爆炸起源,韦伯望远镜聚集了人类现能达到的极致工艺水准 。
韦伯望远镜由一个观测主镜、一个网球场大小的五层太阳盾遮光板、以及包含观测设备在内的四台顶级仪器组成 。
它的主镜片直径为6.5米,受限于火箭尺寸,这一镜片被细分为18面六边形分镜 。为了抵御零下220度镜面的变形,镜片使用碱土金属铍进行制作,这一核心材料具有极强的抗弯刚度、极高的热稳定性、极好的热导率与极低的密度 。
同时,镜面加工的抛光误差被控制在10纳米内,约等于数十个铍原子的长度 。在这些镜片表面上,使用了黄金蒸发再凝固的极致工艺,镀上了一层标准120纳米厚度的黄金涂层 。为了对10纳米内的微小形变进行校正,工程师还在子镜片后加装了7个微型电机,通过调节子镜面的曲率与方位来保证镜片的极致平整 。
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(图源:NASA)
为了最大限度地隔绝来自太阳与地球的红外辐射污染,工程师为韦伯望远镜配备了300平米面积的五层太阳盾 。这一太阳盾由电镀形成的硅膜与铝膜组成,其厚度约为25微米至50微米之间,大约是人头发粗细的1/3左右 。

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