鸽了14年,韦伯太空望远镜终于要上天了?

走得最远的航天器是旅行者1号,离家44载,刚到太阳系边界。用光速表达这个距离,就是光走20小时而已。

而人类的“眼光”就看得远多了。即使是肉眼,也能看到很远的星星,望远镜更不在话下。远到多远呢?结果令你吃惊:130亿光年,是旅行者1号距离地球的4万亿倍!

伽利略用望远镜研究太阳系的行星及其卫星;赫歇尔家族用望远镜探测银河系并记录下几万颗星星;哈勃本人用望远镜观测到银河之外的4万多个“河外星系”。望远镜带给人类一次一次的惊喜,将我们的目光延伸到能“和宇宙共处,与光波同行”。

现代天文观测将望远镜从地面搬到太空;频率范围从可见光扩展到了伽玛射线、X射线、紫外线、红外线、无线电波等等。观测到最遥远(130亿光年)古老星系、探测到恒星和星系的早期形成过程的,是美国以哈勃命名的望远镜。它的广角行星相机可拍摄上百个恒星照片,清晰度是地面天文望远镜的10倍,1.6万公里外的一只萤火虫都“一目了然难逃法眼”。

哈勃深空

图最左边表示宇宙的起点,大爆炸及早期宇宙演化,之后,产生了第一代恒星,第一代星系,现代星系形成,再后来,由星系群、星系团、超星系团等大尺度结构形成……图中可见,哈勃超深空深入到了大爆炸后6亿年左右。

大爆炸模型

哈勃极深空还不够。革命尚未成功,31岁的哈勃望远镜却已显老旧,主要是需更新换代电子仪器。韦伯望远镜(JWST)便是哈勃的接班人。它的主要科学目标之一是探测早期形成的第一批恒星和星系,为宇宙拍个4-6亿岁时的婴儿照。韦伯与哈勃大不相同:一是工作频率,哈勃以可见光为主,韦伯集中于红外线波段;二是在太空的位置。下面分别说明。

韦伯JWST为何要在红外波段工作?因为第一代恒星和星系初生年代的信息传播到现代,可见光或紫外线已被红移到了红外区域。红外功能不够的哈勃无法捕捉到早期宇宙中的神秘天体(红移值高达9.6),需要依靠“引力透镜”效应来发现它们。

而红外线的波长更长,使得需要更大的镜面聚光来达到更高的分辨率。韦伯望远镜主镜直径6.5米,几乎是哈勃直径的3倍。主镜由铍制成,镜片上涂上一层厚度仅为头发千分之一的金,主镜包括18块6角形镜片,在发射时需要打包,折叠起来,升空安置好之后再打开。

哈勃离地高度不过600公里,韦伯望远镜的位置却距地球约150万公里,比它的前任离地球远得多。韦伯望远镜比较特别的是它的轨道。它不是像哈勃那样绕着地球转圈,而是位于太阳-地球系统的拉格朗日点L2上。

何谓拉格朗日点?在两个大质量和一个微小质量质点的简化三体问题中,有5个点可以让小质量天体稳定运行,这5个点被称作拉格朗日点。两个天体环绕运行,空间中有五个位置(L1、L2、L3、L4、L5)可以放入第三个物体(质量忽略不计),使其与另两个天体的相对位置保持不变。

韦伯望远镜升空后的景象是这样的:哈勃仍然在绕着地球转小圈,仍然不停地发回大量照片;而在地球背对太阳的一方,韦伯背朝着地球,孤零零地飘荡在L2点上,在那里,它比哈勃更远离地球与太阳的干扰,能够更方便地窥探深空,朝宇宙的起点望去,一直望到宇宙的边缘,天之尽头。

THE END
1.史上首次,韦伯望远镜拍到比邻星b,上面有外星人吗?2012年,火箭实验室发射出一枚名为韦伯望远镜的太空装置。2018年,它抵达了人类历史上的第一个目标——拉格朗日点,正式开启了太空望远镜之旅。2021年底,韦伯望远镜传回第一批照片,几乎是一瞬间轰动全球。人们送给它新的封号“深空探测器”,韦伯望远镜也不负众望,凭借其卓越的深空观察能力,帮助人类更好地认识自己https://baijiahao.baidu.com/s?id=1818213648067905110&wfr=spider&for=pc
2.韦伯望远镜成功发射前经历了什么?100亿美金重金打造为什么还引来酝酿了几十年的时刻终于来临了。詹姆斯?韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)——这个美国宇航局(NASA)未来十年首屈一指的太空天望远镜,于圣诞节(12月25日)早晨成功发射,它将帮助天文学家空前深入的观察太空。 NASA在新闻稿中表示,韦伯担负NASA变革性的一系列任务,它将与欧洲航天局和加拿大航天局合作,在http://www.embarkchina.org/53437
3.推迟14年哈勃望远镜继任者“韦伯”终发射成功韦伯望远镜的发射主要为了四个科学目标:寻找宇宙大爆炸后第一批形成的恒星的光;研究星系的形成和演化;了解恒星和行星系统的形成;研究行星系统和生命起源https://science.caixin.com/m/2021-12-25/101822180.html
4.詹姆斯·韦伯太空望远镜成功发射据央视新闻消息,法国当地时间12月25日13时15分(北京时间25日20时15分),美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜在法属圭亚那库鲁基地成功发射升空。这次发射使用了阿丽亚娜5号火箭,目前火箭已经进入最终轨道。如果一切顺利,詹姆斯·韦伯太空望远镜将在一个月之内进入太阳轨道,大约离地球100万公里。 http://m.bjnews.com.cn/detail/164043158214243.html
5.詹姆斯·韦伯太空望远镜成功发射法国当地时间12月25日13时15分(北京时间25日20时15分),美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜在法属圭亚那库鲁基地成功发射升空。这次发射使用了阿丽亚娜5号火箭,目前火箭已经进入最终轨道。如果一切顺利,詹姆斯·韦伯太空望远镜将在一个月之内进入太阳轨道,大约离地球100万公里。 https://newscdn.hndnews.com/hb/html/mobile/496253.html
6.詹姆斯·韦伯太空望远镜成功发射21:17 【詹姆斯·韦伯太空望远镜成功发射】法国当地时间12月25日13时15分(北京时间25日20时15分),美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜在法属圭亚那库鲁基地成功发射升空。这次发射使用了阿丽亚娜5号火箭,目前火箭已经进入最终轨道。如果一切顺利,詹姆斯·韦伯太空望远镜将在一个月之内进入太阳轨道,大约离地球100万公里。https://m.yicai.com/livetv/101269812.html
7.詹姆斯·韦伯太空望远镜成功发射将超越哈勃#詹姆斯·韦伯太空望远镜成功发射#上热搜榜了,詹姆斯·韦伯太空望远镜成功发射后,它将成为哈勃望远镜的替代者与继任者。 法国当地时间12月25日13时15分(北京时间25日20时15分),美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜在法属圭亚那库鲁基地成功发射升空。这次发射使用了阿丽亚娜5号火箭,目前火箭已经进入最终轨道。如果一切顺https://m.dbw.cn/guoji/system/2021/12/26/058789765.shtml
8.历时25年耗资近百亿,刚发射的韦伯太空望远镜到底有多厉害?Q:为什么韦伯望远镜的发射计划一拖再拖,这中间出了哪些“岔子”? A:韦伯望远镜项目启动于1996年,最初命名为“下一代望远镜”,2002年为了纪念在阿波罗登月计划中做出突出贡献的NASA第二任局长詹姆斯韦伯改为现名。按照一开始的计划,韦伯望远镜项目的预算为5亿美元,应该于2007年发射。后来因为预算追加的原因不断推迟,https://jnews.xhby.net/v3/waparticles/10/Yfd5qcprDcXaCdE5/1
9.新浪热榜詹姆斯韦伯太空望远镜发射价值约百亿美元、史上最强望远镜升空,一文读懂詹姆斯·韦伯 111澎湃新闻 哈勃“继任者”韦伯太空望远镜发射升空 1524界面新闻 揭秘韦伯 韦伯望远镜成功发射!价格是黄金20多倍,科学为何这么“烧钱”? 692太空精酿 詹姆斯-韦伯太空望远镜将为人类带来什么? 2央视网 https://sinanews.sina.cn/native_zt/yingyanlandingpage1640473982
10.韦伯太空望远镜顺利发射入轨这次发射使用了阿丽亚娜5号火箭据央视新闻客户端报道法国当地时间12月25日13时15分(北京时间25日20时15分),美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜在法属圭亚那库鲁基地成功发射升空。这次发射使用了阿丽亚娜5号火箭,目前火箭已经进入最终轨道。如果一切顺利,詹姆斯·韦伯太空望远镜将在一个月之内进入太阳轨道,大约离地球100万公里。 https://m.chinaxiaokang.com/wap/news/dujiazhuangao/2021/1226/1271830.html
11.“鸽王”詹姆斯·韦伯空间望远镜的心酸发射史大名鼎鼎的詹姆斯·韦伯望远镜肩负着人类太多期望,它成功部署后将极大推动人类对宇宙的认知。然而,从最初5亿美元的预估成本,到如今接近100亿美元的巨额支出,韦伯空间望远镜获得了“吞噬天文学的望远镜”称号。从最初预计2005年发射升空,到如今2021年底才能上天,二十几次推迟使它成为航天界知名“鸽王”之一。是什么原因https://wallstreetcn.com/articles/3648190
12.微软Windows曝出9.8高分漏洞!我国成功发射遥感四十三号01组卫星韦伯望远镜进一步加深了哈勃张力的争议 - 哈勃常数(H0)是由天文学家爱德温·哈勃在20世纪20年代发现的,它描述了宇宙膨胀的速度,即星系之间相互远离的速度。 - 哈勃常数的值可以通过观测不同距离的星系红移来测量,但不同团队测量的结果存在差异,这种差异被称为“哈勃张力”。 https://blog.csdn.net/www3300300/article/details/141275957
13.哈勃“继任者”韦伯太空望远镜发射升空:耗资约100亿美元,探索136澎湃新闻消息,美东时间12月25日7时20分,在发射延迟数年后,哈勃太空望远镜“继任者”詹姆斯·韦伯太空望远镜从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空。它耗资约100亿美元,比哈勃望远镜大六倍。 相关阅读 人类最大太空望远镜今日发射,探索136亿年前的宇宙 澎湃新闻消息,造价约100亿美元的世界最大太空望远镜、哈勃望远镜继任者https://wap.cqcb.com/shangyou_news/NewsDetail?classId=1&newsId=4691831
14.Science2022年十大科学突破解读:詹姆斯韦伯太空望远镜经过近三十年的艰苦努力,由美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)、欧洲航天局(European Space Agency,ESA)和加拿大航天局(Canadian Space Agency,CSA)共同建造的詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope,JWST,以下简称“韦伯望远镜”)终于在2021年12月25日成功发射。这是迄今https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&ar_id=419252
15.吃掉美国20年天文经费的韦伯太空望远镜,终于要出征了而在发射升空后,科学家们也将度过“煎熬的六个月”,直到韦伯望远镜成功传来第一张照片才能稍微松一口气。 NASA非常清楚韦伯望远镜已经“错不起”。项目科学家约翰·玛瑟对《纽约时报》提到,项目组成员甚至没有讨论万一韦伯在距离地区150万公里外出了什么差错,NASA要采取怎样的补救措施,“我们根本没有打算准备补救措施https://m.thepaper.cn/newsDetail_forward_1567225_1
16.詹姆斯·韦伯太空望远镜:第一台时光机AnalogDevices人们亲切地将詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)称为“第一台时光机”。设计这个望远镜的目的是遥望宇宙的最远处,追溯时间的起点,观察大爆炸产生的原始气体凝聚而成的第一批恒星和星系。https://www.analog.com/cn/signals/articles/james-webb-space-telescope.html