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天天观速讯丨原创 韦伯拍摄的一张深空照片,包含1000个星系,它到底有多厉害

时间:2022-10-22 17:54:08       来源:以管窥豹

自人类学会思考开始,人们就对宇宙充满着好奇,想要知道天上有什么,整个宇宙是不是只有人类,想了解生命的起源,不过,人类对于宇宙的观测,一直受到能力的限制,于是,望远镜也就应运而生了。

望远镜的发明,使人类能够更好的用肉眼来观测宇宙,将我们对宇宙的认知提高了一个层面,尤其是在十八世纪,人类在观测宇宙时必不可少的就是望远镜了。


(资料图片)

后来,世界各地都开始建造更清晰更厉害的望远镜。

哈勃望远镜一直是观测宇宙的最佳工具,不过近年来,人们又设计出更加清晰的望远镜,那就是韦伯望远镜,很难想象,在它拍摄的一张深空照片之中,竟然包含了1000个星系。

科学家说,韦伯空间望远镜能够追溯到更远的宇宙历史。今天,就让我们来了解一下这种望远镜吧。

韦伯太空望远镜

早前,哈勃太空望远镜的出现,让人们对于宇宙的观测能力上升了不止一点,不过科技在进步,那么对于观测宇宙的工具当然也要进步,于是人们开始着手研究更加先进的观测设备,詹姆斯.韦伯空间望远镜就这样诞生了。

韦伯太空望远镜是一种红外线观测用太空望远镜,人们将其视为哈勃望远镜的继任者,韦伯望远镜的功能十分强大,它能够让人们对宇宙的观测更加深入,或许还能帮助人类提高对“宇宙大爆炸”理论的了解。

据悉,在韦伯望远镜项目上的耗资高达90亿美金,荣获“吃掉天文学的望远镜”的称号。如此巨大的耗费,也就造就了韦伯望远镜的先进技术,它在许多方面的水平,已经远远高于哈勃望远镜。

不过,因为发射韦伯望远镜的成本太高,于是这个计划就一再延误,直到2021年12月25日,这个计划才开始实行,于当日早7点20分,韦伯望远镜搭乘亚利安五号火箭,从法属圭亚那海滨城市库鲁发射升空。

“韦伯”与“哈勃”的区别

“三位一体”的光学组件

韦伯望远镜作为哈勃望远镜的继任者,它在哈勃望远镜的基础上提升了红外分辨率以及灵敏度。在韦伯望远镜的组成中,其中最重要的就是光学系统组件了。

韦伯望远镜的光学系统组件是有效的载荷,其特点有等效口径大、镜面反射率高以及聚焦精度等等,在技术以及工程上,都比哈勃望远镜高了许多。而它的光学系统组件是一个“三镜系统”,其中包含主镜、副镜以及光学子系统,与射电望远镜十分类似。

其中作用最大的,就是主镜,主镜既大又重,并且它的底座是一个大型支撑结构,不过,主镜的镜面要磨制成单一镜面是很难的,而且要将这样大的装置装进运载火箭是不可能的,因此人们就想出将主镜分割成18块的方法。

为了成功将韦伯望远镜装进火箭中,专家们将主镜镜片分为十八块独立的直径1.32米的六边形镜片,之所以分割成六边形,是因为六边形比较容易无缝的拼接在一起,且可呈圆形,即便不算副镜以及支柱部分,其主镜也比哈勃望远镜的要大很多。

不过,由十八块镜片组成的主镜片,有极大可能影响到望远镜的聚焦精准度,于是专家们在每块镜片后面都安装了六个微型驱动马达,而组成之后,整个主镜后方还有一个更大的马达,而这些马达的作用就是调整曲率。

并且,为了成功对齐每一块镜片,在研究设计时,还将镜片的厚度调整到了头发厚度的万分之一,再就是对于其他仪器的调整,也下了不少功夫,据悉,整个望远镜身上,装有多达132个微型马达,其单位面积质量仅为哈勃望远镜主镜的十分之一

外形上的区别

哈勃望远镜器身装有一个镜筒,其作用是防止杂光影响成像以及观测,因此,越大的望远镜就需要一个与其相匹配的镜筒,重量也就随之增加了。

但韦伯望远镜在设计时就没有镜筒了,不过为了防止杂光影响观测,专家们设计了巨大的遮阳装置来代替镜筒,这样做的好处就是使望远镜更加轻便了,在发射时,也降低了不少难度以及风险。

三、收集光线不同,哈勃望远镜能够收集到的光线一般是可见光及紫外光,但韦伯望远镜所能够收集到的光线就是红外光了。

不过其中最为重要的一个条件就是冷,对此,韦伯望远镜特地设计了能够低于液氮冰点的传感器。而红外光,也是韦伯望远镜能够观测到早期宇宙的重要因素之一。

韦伯望远镜将被放置于距地球轨道约100万英里的半稳定轨道中,要想对其进行维修几乎是不可能的事,所以它需要从开始就能正常工作,而后,恒星的光谱将会被宇宙学红移移到红外波长的深处,也就能够观测到早期的宇宙了。

结语

值得一提的是,韦伯望远镜在对系外行星大气进行研究时,会首先重点观测热木星,之后再由大变小,将焦点挪到类地行星上。这样的能力,对于人类研究外星文明有着非常大的帮助。

韦伯望远镜的能力不止于此,在未来的五至十年中,韦伯望远镜将对宇宙进行更长时间的观测。相信人类在不断发展科学技术的进程中,能够提高对宇宙的了解。

关键词: 光学系统