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詹姆斯·韦伯太空望远镜:比哈勃还厉害的太空望远镜

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-11-30 08:57:40

首先,它们的设计完全不同。哈勃太空望远镜是一个传统的光桶,非常像你期望的望远镜的样子-特别是一个ritchy - chretien Cassegrain望远镜。(不要告诉任何人,但它实际上是一个改装的间谍卫星,同样只是一个花哨的,特殊用途的望远镜。)因为它位于地球轨道上,它需要屏蔽来自地球的光。由于它是由航天飞机发射的,主要的质量限制是它的重量不超过27,500公斤(60,600磅)。它的重量刚刚超过11000公斤(24000磅),很容易就满足了这个限制。

詹姆斯·韦伯太空望远镜:比哈勃还厉害的太空望远镜

这个2.4米(94英寸)的镜面由蜂巢状玻璃制成,表面覆盖着薄层的铝和氟化镁,重818公斤(1800磅)。同样,它看起来很像你在许多大型专业望远镜中看到的镜子。

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相比之下,詹姆斯·韦伯太空望远镜将位于距离地球100万英里的拉格朗日-2点,位于地球与太阳的另一侧。这意味着很多传统的光屏蔽是不必要的。另一方面,这意味着质量约束很严重——航天器必须足够轻,才能由可用的火箭发射和发射出地球轨道,在这种情况下,欧洲的阿丽亚娜5号火箭。

由于这些限制,JWST最终看起来与你以前见过的任何东西都不一样,至少就望远镜而言是这样。

詹姆斯·韦伯太空望远镜:比哈勃还厉害的太空望远镜

这是詹姆斯·韦伯的模型坐在戈达德太空飞行中心的前校园很多年前。你能在这张照片中找到我吗?我是靠近左前支柱的家伙——实际上不是宇宙飞船的一部分,但这里需要支撑模型——用我的手遮住我的眼睛。我们真的是直视着太阳——我不知道其他人是怎么做到的。

我觉得它看起来有点像维京号的帆船,隔热层——那些灰色的薄层占据了飞船的大部分——就像船,镜子就像帆。

如果你想知道光的路径,它从主镜到由主镜边缘伸出的支柱支撑的副镜,然后反射到主镜中央的一个洞中。在这个洞的后面是综合科学仪器模块(ISIM),也就是我参与测试的部分,里面装有科学仪器。

正如你所看到的,这面镜子由18个六角形的部分组成,每个部分直径约1。5米(5英尺)。因为JWST的工作温度只有50开尔文(零下370华氏度),玻璃不能工作。取而代之的是铍,它强而轻,即使在低温下也能保持形状。另一方面,它有剧毒。(我必须参加一个培训课程,学习如何避免被铍毒害。)

铍是如此的轻,以至于每个镜面部分仅重20公斤(44磅)。即使有了控制镜像部分的驱动器,每个部分的整个装配重量也只有40公斤(88磅)。所以整个镜面的重量只有720公斤,相比之下哈勃的818公斤,尽管它要大得多。

詹姆斯·韦伯太空望远镜:比哈勃还厉害的太空望远镜

这是一张JWST镜子在戈达德太空飞行中心的大洁净室组装的照片,在我们花了几年时间测试它和相关仪器之后,他们把它打包并运出去。这实际上是一张自拍——你可以在镜子最左边看到我的脸。

至于望远镜的其他部分,它的设计是如此的不同,很难进行比较。对于哈勃来说,他们基本上是把现有的间谍卫星设计(嘘!)变成了一个深空望远镜。(这带来了一些问题,因为太阳能电池板在阳光下会抖动,导致长时间曝光出现问题,这不是间谍卫星的问题,而是哈勃望远镜的大问题,它有时需要100万秒的曝光,尽管不是一次全部。他们最终用性能更好的太阳能电池板取代了太阳能电池板,这种电池板在加热或冷却时不会突然改变形状。)

对詹姆斯·韦伯来说,他们不得不从零开始设计所有的东西并考虑到无人运载火箭和深空目的地的限制,所以很多决定都需要以一种对哈勃来说没有必要的方式减少重量。
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