恒星|人类最大太空望远镜今日发射,探索136亿年前的宇宙( 二 )


宇宙在不断膨胀 , 那些早期恒星和星系正在快速远离我们 , 产生红移效应:它们发射的光都已经转移到了波长较长的红外线波段 。
【恒星|人类最大太空望远镜今日发射,探索136亿年前的宇宙】这使得韦伯望远镜能接收这些早期星系发射的红外光 , 回溯更遥远的时间 , 找到在早期宇宙中形成的第一批星系 , 也可以观测今天恒星和行星系形成的尘埃云内部 , 研究恒星和行星的形成 。 这是因为刚刚形成的恒星和行星隐藏在吸收可见光的尘埃茧后面 , 但红外光可以穿透并揭示里面的情况 。
韦伯望远镜将在距离地球150万公里的日地拉格朗日L2点(太阳和地球之间的引力平衡点)绕太阳运行 。 比起在570公里轨道高度绕地球运行的哈勃望远镜 , 它需要保持极低的工作温度、稳定的指向和更高的观测效率 。
由于韦伯主要观测来自遥远天体的红外光 , 而红外线是一种热辐射 , 就连望远镜也会发出红外线 。 为了避免来自望远镜的辐射淹没非常微弱的天文信号 , 望远镜和仪器温度必须极低 。
这时候遮阳板就派上用场了 。 韦伯望远镜的五层可展开遮阳板长22米 , 宽12米 , 有一个网球场那么大 。 在日地拉格朗日L2点这个特殊的位置 , 遮阳板能一直阻挡来自太阳、地球和月球的光线 , 这里寒冷而稳定的温度能让韦伯望远镜开展非常灵敏的红外观测 。
NASA介绍 , 实际上 , 韦伯的工作温度在-223°C以下 , 而其中的中红外仪器(MIRI)更是要使用制冷系统 , 在-266° C的温度下工作 。
造价百亿美元 , 探索宇宙的神秘结构和起源
1990年发射升空的哈勃太空望远镜已经观测宇宙30多年 , 远远超出了它的原定退役年限 。
作为哈勃的继任者 , 韦伯望远镜项目于上世纪90年代启动 , 原名“下一代太空望远镜” , 后来为了纪念领导阿波罗登月计划的NASA第二任局长詹姆斯·E·韦伯(James E. Webb)而更名为詹姆斯·韦伯太空望远镜 。
1995年 , 由天文物学家们组成的委员会向当时的NASA执行长丹尼尔·戈丁提交了一份关于这个继任望远镜的设计建议 , 立马引起了戈丁的兴趣 。
但当时戈丁在科研方面致力于推行“更快、更好、更廉价”的改革 , 对望远镜的设计进行了一系列具有风险的变动 , 直到1999年NASA接连损失广角红外探测望远镜、火星气候轨道器和火星极地着陆者 , 韦伯望远镜才恢复传统设计 , 但这也导致它的预算突破10亿美元 。
来自各个国家、各个机构的科学家们纷纷参与这个项目 , 不断增加韦伯望远镜的复杂性 。 它也成了美国天文学界2001年制定的“十年计划”重头戏 , 当时天文学家们毫不怀疑韦伯望远镜的如期竣工 。 但现实却是惨遭“打脸” 。

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