哈勃继任者，全球新一代空间望远镜6.5米主镜完成黄金镀膜

http://tech.sina.com.cn/d/2011-09-20/07586085039.shtml

                               
登录/注册后可看大图

这是首批完成镀膜工艺的6片镜面，它们现在正在宇航局马歇尔空间飞行中心准备接受超低温性能测试

　　新浪科技讯 北京时间9月20日消息，美国宇航局下一代空间望远镜——詹姆斯·韦伯空间望远镜日前迎来其建造过程中的一个里程碑。位于新泽西莫尔斯顿(Moorestown)的量子镀膜公司(Quantum Coating Inc)完成了对其镜面的镀膜程序。
　　韦伯望远镜的镜面需要一层极薄的黄金镀层，以便很好地反射并聚焦红外光进入其科学设备。这一镀膜程序将赋予韦伯望远镜感知宇宙中最微弱红外辐射的能力。升空之后，其使命将是对宇宙中最遥远的天体进行观测。
　　宇航局戈达德空间飞行中心光学望远镜部门的詹姆斯·韦伯空间望远镜主管李·费恩伯格(Lee Feinberg)说：“按时完成所有镜面镀膜程序是望远镜研制成功之路上的又一胜利。这些镀膜达到了设计要求，这将确保望远镜的科学探测能力。”
　　韦伯望远镜拥有21块镜面，其中的18块将共同拼接成一块6.5米口径的主镜面。镜面主体使用铍制成，之所以采用这种特殊材料是看中它的高强度，轻质量，以及在超低温环境下的稳定性。不过纯的金属铍在近红外波段的反射性并不是理想，因此每块分镜面的表层都必须镀上大约0.12盎司的黄金。最终的分镜面每块直径1.5米，最后的一块也已经完成了镀膜工艺程序，从而宣告镀膜环节的完成。
　　韦伯望远镜普遍被称为是下一代空间望远镜，是现役哈勃空间望远镜的接班人。这是人类迄今建造过最强大的空间望远镜，它可以观察到宇宙中形成的第一批星系，并对围绕遥远恒星运行的行星世界进行探测。这一雄心勃勃的项目是美国宇航局，欧洲空间局以及加拿大航天局联合实施的大型空间项目。
　　镜面的生产始于8年前，当时生产的只是铍质裸镜面而已，这种金属的硬度非常高，它将构成望远镜的支撑件主体，维持望远镜在太空超低温环境下的运行。望远镜的镀膜工作则始于2010年6月。
　　根据与项目承包商鲍尔宇航技术公司以及诺斯罗普-格鲁曼公司达成的协议，量子镀膜公司兴建了一座新的清洁车间以及新的镀膜设备来专门为这种大型镜面进行镀膜操作。在此之前，该公司已经花费将近两年时间进行技术研究，以便满足围脖望远镜镀膜所需要的在平整度，超低温性能，耐受性，抗压性以及反射率等方面的苛刻指标。
　　在镀膜过程中，金被加热至熔化，温度大约为1371摄氏度，使其蒸发并吸附在镜面上。根据要求，镀膜的厚度是120纳米，大致相当于100万分之一英寸，或更形象的说：人类头发丝的200分之一。
　　量子镀膜公司总裁伊恩·史蒂文森(Ian Stevenson)说：“在此次镀膜操作中我们遇到了很多技术挑战。其中最大的挑战便是所有的飞行硬件的镀膜都必须确保一次成功，不允许有任何瑕疵。”
　　随后这些镜片被送往科罗拉多州的鲍尔宇航技术公司车间内进行进一步处理。然后它们还要被送往亚拉巴马州亨茨维尔的宇航局马歇尔空间飞行中心，在零下240摄氏度的极端低温环境下接受测试。预计今年年底所有镜面都将完成本轮测试。
　　这一梦幻般的大型空间科学设备意义重大，但是其费用实在高昂，现在已经为此花费了超过87亿美元，在预算普遍吃紧的情况下，美国国会威胁要砍掉这一项目。为了保住望远镜计划，美国和全世界各地的科学家们还发起了一项旨在拯救韦伯望远镜的请愿行动，号召世界各地的人们写信给美国国会，向他们施压，从而保住这一对科学意义重大的设备。(晨风)

艺术想象图

                               
登录/注册后可看大图

文字链接：维基百科；  图片链接：网络搜集，点击属性可得到

简介：詹姆斯·韦伯空间望远镜（James Webb Space Telescope，缩写JWST）是计划中的红外线太空望远镜。作为将于2010年结束观测活动的哈勃太空望远镜的后续机，计划于2011年发射升空。但因哈勃太空望远镜的修补等延命措施的效果，故发射改期为2013年。系欧洲空间局（ESA）和美国宇航局（NASA）的共用计划，放置于太阳─地球的第二拉格朗日点。不像哈勃空间望远镜那样是围绕地球上空旋转，而是飘荡在从地球背向太阳的后面150万千米的空间。
此项目曾经称为“新一代太空望远镜”（Next Generation Space Telescope），2002年以美国宇航局第二任局长詹姆斯·韦伯的名字命名。1961年至1968年詹姆斯·韦伯担任局长期间曾领导阿波罗计划等一系列美国重要的空间探测项目。望远镜的地面控制和协调机构是位于约翰霍普金斯大学的空间望远镜研究所（STScI）。

                               
登录/注册后可看大图

任务：该望远镜的主要的任务是调查作为大爆炸理论的残余红外线证据（宇宙微波背景辐射），即观测今天可见宇宙的初期状态。为此它配备高灵敏度红外线传感器、光谱器等。为便于观测，机体要能承受极度低温，也要避开太阳光与地球反射光等等。为此望远镜附带了可折叠遮光板，以屏蔽会成为干扰的光源。因其处于拉格朗日点，地球、太阳与望远镜三者的视界总处于一定的相对位置，不用频繁的修正位置也能让遮光板发挥功效。
该望远镜的发射计划地点为圭亚那太空中心，由亚利安五号火箭进行。
哈勃太空望远镜位于从地表大约600千米的低轨道位置上。因此，即使光学仪器发生故障也可以用航天飞机前去修理。詹姆斯‧韦伯太空望远镜位于离地球150万千米的距离，即使出现故障也不可能频繁派遣修理人员。但它位于第二拉格朗日点上，重力相对稳定，故相对于邻近天体来说可以保持不变的位置，不用频繁地进行位置修正，可以更稳定的进行观测，而且还不会受到地球轨道附近灰尘的影响。
图1

                               
登录/注册后可看大图

图2

                               
登录/注册后可看大图

构造：计划中的詹姆斯韦伯太空望远镜的质量为6.2吨，约为哈勃空间望远镜（11吨）的一半。主反射镜由铍制成，口径达到6.5米，面积为哈勃太空望远镜的5倍以上，可以期待它将有远超哈勃空间望远镜非常高的观测性能。与此同时，相反的光学镜头的重量已经被轻量化了。
现在这面主镜的直径比发射它用的火箭更大。主镜被分割成18块六角形的镜片，每个镜面的抛光误差不得超过10纳米；同时镜面也经过专门琢磨，是得其能够在遮阳板阴影的极度严寒环境中保持正确形状。每块镜片背部都装有7个马达，能够在10纳米的精度内调整镜片的形状和朝向。发射后这些镜片会在高精度的微型马达和波面传感器的控制下展开。但是，此法不会跟凯克望远镜一样，不必像地面望远镜那样必需根据重力负荷和风力的影响而要按主动光学来时常持续调整镜段，故詹姆斯韦伯太空望远镜除了初期配置之外将不会有太多改变。
主镜的镜面作为全体也形成六角形，聚光部和镜面都露在外面，容易让人联想到射电望远镜的天线。另外，它的主体也不呈筒状，而是在主镜下展开座席状的遮光板。

                               
登录/注册后可看大图

今日最新大图欣赏http://cdn.physorg.com/newman/gfx/news/hires/2011/nasaswebbtel.jpg

                               
登录/注册后可看大图

参考网页：http://scienceblogs.com/startswithabang/2011/09/how_the_us_government_chose_to.php

                               
登录/注册后可看大图

                               
登录/注册后可看大图

                               
登录/注册后可看大图

                               
登录/注册后可看大图

                               
登录/注册后可看大图

看起来挺贵的吧。。。

从制造到成功应用，太多困难要克服了，想起来都有点悬，毕竟是价值100亿的家伙啊，中间一个不小心就....

实在太漂亮了

有惊无险，之前听说挨了元老院的大刀，最近听说又恢复开工了，希望能够平安顺利的上马。

剧毒的Be，目的是为了尽可能解决重量问题。Li无法做出这种坚硬的底板，否则用Li更轻。

顺便说一下，哈勃的反射镜是中空的。

Webb望远镜的折叠是个大问题。与哈勃不同，Webb望远镜是没有维护计划的；如果展不开，就是报废。