575公里外哈勃望远镜就能看清宇宙,韦伯为何要飞到150万公里远?( 二 )


而它并不能一上天就能直接开始工作 , 在韦伯太空望远镜来到相应的观测位置以后 , 还需要地面工作人员对它进行各项的测试和检查工作 , 比如镜面、仪器调校 , 镜翼的部署等等 , 预计将在2022年6月末开始自己的工作 。

在2022年1月4日 , 美国航天局宣布工作人员已经远程展开了大概21.336米长的遮阳板 , 这件遮阳板的部署成功也意味着詹姆斯·韦伯太空望远镜将会在遥远的太空得到最大限度的防光热保护 。
同时 , 在同月的8日早上10点 , 詹姆斯·韦伯太空望远镜在地面工作人员的指令下展开了太空望远镜的面板 , 并在9日完成了主反射镜最后部分的展开和锁定 , 在它工作以后 , 我们就能得到它为我们拍摄的第一张宇宙照片 。

为什么詹姆斯·韦伯太空望远镜要飞到150万公里外?【575公里外哈勃望远镜就能看清宇宙,韦伯为何要飞到150万公里远?】事实上 , 早在1990年4月24日 , 美国就已经发射出了一台位于地球轨道附近的光学望远镜 , 名为哈勃空间望远镜 , 距离地面只有大概575公里左右 , 远比韦伯太空望远镜要近得多 。
哈勃空间望远镜在几十年的工作时间里源源不断地向我们传送着图片 , 为人类发现了无数的宝贵数据 。

它的存在使得我们对于宇宙的年龄和范围的了解更加深入 , 更是推动了天文学家们得以观测到宇宙中的各大天体的奥秘 , 甚至还发现了目前为止距离我们最远 , 同样也是最“高寿”的星系群——EGS77 。
哈勃空间望远镜的价值已经远超它本身的成本 , 几乎可以说是无价的 , 到2009年为止 , 全世界共有两千多名天文学家凭借着哈勃空间望远镜对宇宙观测了11多万次 , 可以说 , 正是因为有了它 , 我们才拥有了对宇宙的真正认知 。

这样看来 , 在575公里轨道上的天文望远镜设备已经足够我们将宇宙看清楚了 , 根本没有必要再耗费巨大的成本和技术去往更加遥远 , 甚至是150万公里的太空进行观测 , 那么詹姆斯·韦伯太空望远镜又被发射到这样远的地方呢?
我们需要知道的是 , 固然哈勃空间望远镜是非常有用的 , 也给人类带来了巨大的贡献 , 但科学如果想要不断发展下去 , 就不能固步自封 , 推陈出新、永不止步才能推动科技和社会进步 。

韦伯望远镜的行动轨迹
这就好比是在工业革命 , 西方进入了蒸汽时代 , 拥有了比人力还要更加高效的机器设备 , 如果这时人们觉得已经足够 , 不需要再进行创新了 , 那么世界也就不会迎来第二次、第三次的工业革命 , 我们的生活也会不再是这样先进的模样 。
詹姆斯·韦伯太空望远镜之所以要被发射到150万公里 , 第一个原因其实也是因为这个位置属于是“地日拉格朗日L2点” , 即1772年数学家拉格朗日计算和推论出来的 , 认为是探测器、望远镜等人造设备用来进行定位和观测的理想位置 。

地日拉格朗日L2点位置
这里的卫星将会同时受到太阳和地球的共同引力影响 , 从而达成平衡 , 保持相对静止的状态 , 能以最小的燃料消耗实现长时间的驻留 。
换句话说 , 韦伯太空望远镜可能将能够在太空中停留的时间比哈勃空间望远镜更长 , 工作的规模也会远超后者 , 更能给人们带来更加丰富的太空数据 。

第二个原因则是因为詹姆斯·韦伯太空望远镜自身的属性 , 我们先前也有说过 , 它是一台红外望远镜 , 它能看到0.6微米到28.5微米范围内的可见光至中红外的波段 , 从而获取比哈勃光学望远镜更加细微的信息 。
詹姆斯·韦伯太空望远镜配备了极其敏锐的传感器和光谱器 , 但是也正是因为它的高敏度 , 想要能够正常地工作 , 它需要在低温环境下才能工作 。

但是地球的光线非常强烈 , 由于地面和大气层的反射、散射现象 , 地球周围几乎全都是大量的光子 , 同时地球与月亮本身也会散发红外线 , 也因此 , 詹姆斯·韦伯太空望远镜距离地球越近 , 所受到的干扰也就会越强烈 。
美国航天局在进行分析以后 , 决定将詹姆斯·韦伯太空望远镜送去遥远的“地日拉格朗日L2点” , 要知道地球与月亮的平均距离也才大概38万公里 , 这台望远镜的地方要比月亮还要远 。

按照计划 , 它会将太阳能电池板等设备面对地球和太阳的方向 , 这些设备的温度理论上会在88摄氏度左右 , 而它的镜面和高敏度传感器等设备会背对太阳 , 温度也会低至-225摄氏度 , 刚好满足它所需要的极寒低温环境 。

推荐阅读