哈勃下一任继承者韦伯空间望远镜,开启人类 [复制链接]

你是否想知道亿年前宇宙大爆炸初期时，到底是什么模样，宇宙的尽头在哪里。也许这些谜题将在年逐一解开，届时人类将第一次触达宇宙的时间起点。

截止年，哈勃空间望远镜已经在太空运行了30年，直到今天它依然继续探索着宇宙深处。不过目前哈勃空间望远镜，最远可观测到宇宙诞生后4.8亿年的景象。如果人类想探索更大、更全面、更遥远的宇宙尽头，那么哈勃望远镜的能力显然还不够。

如果想要观测婴儿时期的宇宙模样，我们就需要一台大型的太空红外望远镜。因此哈勃空间望远镜下一任继承者，詹姆斯韦伯空间望远镜便诞生了。它将首次观测到宇宙大爆炸后两亿年，出现的第一缕阳光，即首批诞生的星系景象。

韦伯太空望远镜是以NASA第二任局长詹姆斯·韦伯的名字来命名，以纪念他任职期间，领导了NASA成功实施了阿波罗登月计划，为美国航天事业做出了巨大贡献。

至年立项以来，按照规划，韦伯太空望远镜原本计划在年发射升空，后来由于种种原因一再被推迟。耗资预算从当初的5亿美元一路追加到亿美元，已经直逼一艘航母的造价。仅次于航天飞机、国际空间站、阿波罗登月和GPS导航系统，的第五大航天项目，而且韦伯太空望远镜还只是单台航天设备。可见它恐怖的吸金能力。

那什么这个世界最强大的太空望远镜为什么会一拖再拖呢？或许有两大重要原因：

一、技术原因这个迄今为止代表着人类科技最高水平的太空望远镜，其技术难度，精度要求之高。相比哈勃2.4米的主镜面，韦伯有着6.5米巨大的主镜面。

主镜面是由18片较小的六边形镜面组成，此设计目的是通过小镜面可折叠方式，才可以装进运载火箭发射升空。

而且镜面控制展开精度必须在10纳米级别，这相当于一根头发丝的八千分之一。同时每片镜面都有着独立的微型控制调节器，以便调节镜面的曲率的方位。

如果镜面都采用哈勃原有的材料，那么6.5米的镜面重量将是哈勃镜面的10倍，以目前火箭运载能力，无法将那么重的航天器送入太空，所以必须寻找其他符合的材料，后来科学家们采用了金属铍，保证了单面镜面在20公斤的重量。

虽然金属铍种种条件都符合，但唯一缺点是金属铍的红外反射率并不理想。为了达到最理想的红外反射率，科学家们在每面铍镜面镀上了一层2.8克黄金，光这道工序花了近两年时间。最终整体重量控制在6.5吨，是哈勃重量的一半。

二：特殊的轨道和工作环境

自宇宙大爆炸以来，宇宙至今还在不断的膨胀中，首批诞生的星系发出的光线，穿越长达一百三十多亿光年的距离抵达到地球，已经不再是可见光，而是红外光谱。

为尽可能提高红外接受率，韦伯会有五层特殊薄膜材料，每张薄膜平均厚度仅为40毫米，这厚度也仅为头发的一半厚度。

当在太空中完全展开后，薄膜会有平方米，面向太阳照射的温度将会超过度，同时也保证了面向望远镜的一面，会在零下度，加上自身的冷却系统，最终韦伯太空望远镜会在零下度的环境下工作，以此接收到更长的红外波长。

同时为了减少地球周围干扰，看得更远，它将发射至距离地球万公里远的第二拉格朗日点，此轨道位于地球和太阳的引力平衡点。这个距离有多远呢？

要知道，月球距离我们只有38万公里。也就是说，一旦发射升空后，如果出现差错，以目前航天技术，无法像哈勃太空望远镜一样，可以派遣宇航员前往补救。所以必须要确保万无一失，不带任何问题升空。

综合以上因素，大概也能知道为什么会一直超预算，发射时间也一拖再拖。

另一项使命：搜寻地外宜居行星

最后，韦伯空间望远镜不仅是探索宇宙的起源，它还有另一项使命，那就是探测和搜寻潜在的地外宜居行星。为了实现这一点，他采用的原理是，当行星介于地球和与地外恒星之间，会阻挡掉恒星一部分的光，此时就会探测到恒星亮度轻微下降。

其次，通过特定的波长，会在反射光谱中留下独特痕迹，分析频谱的波谷会告诉我们此行星的大气成分。假如探测到1.1毫米和1.4毫米的的两个波长有衰减，说明行星的大气极有可能含有水蒸气。

亿年前的宇宙到底是什么模样，17世纪时伽利略首次通过望远镜，首次看到了月球环形山和木星的卫星系统，改变了人类探索宇宙的方式。

三百多年后的今天，当韦伯空间望远镜送入太空的那时起，能否找到地外生命的证据，我们又能否足够幸运地发现，在那遥远的太空深处，发现有颗恒星被戴森球包裹着。让我们怀揣着一颗好奇的心，等待韦伯空间望远镜给予我们答案。