| 部署成功的韦伯正巡航前往预定轨道，大约五个多月后，如一切顺利，人类将第一次有机会一睹宇宙刚刚形成时的样子。会是什么样的呢？是矩阵MATRIX上传开启时的样子吗？这么想还是有点可怕的。 视频：JWST部署流程  video: https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_2195184008060305414 去年12月25日，韦伯太空望远镜发射升空，完全可以说是航天/天文学界去年最受人关注的事件。韦伯太空望远镜的想法是从1989年就提出来的，1996年开始正式开展项目开发（最初叫NGST，Next Generation Space Telescope，下一代太空望远镜，相对哈勃而言），即便从正式开发算起已经历时长达25年。 从项目的预算上看，从最初的5亿美元的预算，到最后超过100亿美元，超过最初预算的20倍之多。 成功发射升空，只能算是万里长征走完了第一步，在之后约两个星期里，JWST要完成极其复杂的变身过程，从折叠在火箭里发射的紧凑样子，展开成一台真正可以观测的望远镜。这个过程充满风险，有344处可能发生所谓的“单点故障”，只要一个地方出错，100亿美元的鸽王之王就可能会报废！ 但幸好的是，到目前为止，韦伯望远镜的部署过程没有了任务差错，所有部件都成功展开部署完成，目前正在前往L2点的巡航途中，还将有十天左右到达。 到达之后，地面控制中心与科学家还需要对仪器和望远镜各个部件进行启动、测试与较正，第一次发回照片预计在发射升空六个月后。 届时人类将有机会第一次目睹宇宙刚刚形成时的样子，真是十分令人期待，也十分令人害怕，毕竟，宇宙是个无法理解的概念。 目前为止，JWST的主要部件部署过程如下——
~~~展开太阳能电池板~~~ 展开太阳能电池板是JWST复杂的部署流程的第一步，毕竟，提供电源是一切后续工作的基础，这一步大约发生在发射之后半个小时，JWST与火箭上级分离之后，火箭上安装的摄像头捕捉到这个过程。 视频：JWST太阳能板展开  video: https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_2218184523274616841 ~~~天线组件部署~~~ 在这一步JWST将展开天线组件，并将其对准地球，这样地面控制中心就可以与JWST进行通信与控制操作，这个操作大约在发射之后二小时左右。 GIF：天线部署  完成天线部署之后，JWST望远镜进行了点火与轨道修正，按NASA后来官方发布的消息来看，JWST包括发射入轨以及轨道修正点火都极其高效，精度极佳，最大限度的节约燃料，望远镜剩余的燃料足够在轨运行二十年（如果部件不出故障的话）。 ~~~遮阳伞部署~~~ 这一步约在发射后三天开始，遮阳伞部署是个非常复杂的过程，首先是打开前后支架。 GIF动图：遮阳伞前后支架打开  然后是抬升主镜塔，给隔执伞打开腾出空间。 GIF：抬升主镜塔  接下来，大约在发射后第五天，执行两个步骤，展开后动量襟翼；卷起盖子，露出折叠的遮阳罩。后一个动作，是为正式展开网球场大小的遮阳伞作准备；而前一个动作展开的后动量襟翼，为了平衡全部展开后的遮阳伞受到太阳光压的作用而产生的扭矩。 GIF：展开后动量襟翼，卷起太阳伞盖  接下来，韦伯望远镜将迎来风险最大的部署操作——展开网球场大小的遮阳伞！而这个过程又分为几步：先伸开左右支架，将折叠好的遮光薄膜拉开，再分开5层薄膜并绷紧。下面这个视频是地面测试时的场景： 视频：五层网球场大小的遮阳伞地面测试  video: https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_2218207296483065856 GIF动图：伸开左右支架  下面这张金灿灿的照片，是在往望远镜的遮阳伞上装“非爆破型致动器”。为了发射时能够折叠平整层网球场大的遮阳薄膜，遮阳伞上一共安了107个这种“钉子”，左右中臂展开之后，这107个“钉子”已经全部成功松脱。 估计地面科学家都出一身冷汗。 图：安装“钉子”  再接下来，就应该展开五层遮阳罩本身了—— 这一步骤大约在1月3日夜间开始，遮阳伞由5层网球场大小的薄膜组成，单层厚度约是人类头发丝粗细。遮阳伞将帮助JWST隔绝来自太阳、地球和月亮的热辐射，使得望远镜本体降到-233℃的工作温度，不受干扰地观测来自宇宙的红外线。 这个步骤需要大约两天。 GIF动图：遮阳伞张紧展开  ~~~部署二级反射镜~~~ JWST的光传导过程是，光先到达18块正六边形镀金镜面组成的主镜面，从主镜面反射到二级镜面，二级镜面再次反射给中心的仪器舱传感器。副镜与主镜的距离超过7米。 图：二级反射镜面发射时状态  图：二级反射器部署后的位置  GIF：二级镜部署  图：二级镜面（副镜）的大小与形状  Gif动图：JWST光路  ~~~部署主镜~~~ 副镜展开到位并锁定后，JWST就将展开主镜了！主镜口径6.5米，由18块六边形镜面拼接而成，为了可以放进相对狭小的火箭整流罩而被折成3块，两边向背后折叠。展开主镜就是把折叠起来的两边展开，还原成一整面主镜。 图：折叠起来的主镜  Gif动图：JWST主镜展开  口径6.5米的主镜，是发射进入太空的最大口径望远镜主镜（哈勃望远镜是2.4米），18块正六边形镜片的镜面由铍制成，每块重约20公斤。之所以是正六边形，是因为可以无缝拼接成接近圆形的主镜，有利于聚焦形成清晰影像。 每块镜片背后安装有6台微型马达，可对镜片位置进行精度达10微米的精密调节，每块主镜片中心还有一台做动器，可调整反射镜面的曲率。 主镜片是将铍粉放入不锈钢罐中压制成扁平形状，再从中一切两半，成为一对镜片。铍镜背面大部分被挖空，仅留下极薄薄的结构，既减重又保持强度。镜面磨制抛光完成之后，再镀上薄层在红外波段的反射能力超强的黄金。最上面还有一层无定形二氧化硅（玻璃），保护柔软的镀金层。 NASA在1月7日和8日两天分别展开了主镜面的两侧，一切顺利。 至此，韦伯太空望远镜的所有部件均已展开部署完毕。 图：完全部署后的JWST  部署成功的韦伯正巡航前往预定轨道，大约五个多月后，如一切顺利，人类将第一次有机会一睹宇宙刚刚形成时的样子。会是什么样的呢？是矩阵MATRIX上传开启吗？这么想还是有点可怕的。 毕竟，宇宙是个无法理解的概念。 |
APP下載|手机版|爱牧夫天文淘宝店|牧夫天文网 ( 公安备案号21021102000967 )|网站地图|辽ICP备19018387号
GMT+8, 2024-11-22 03:47 , Processed in 0.046246 second(s), 7 queries , Gzip On, Redis On.
