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25年100亿美金打造的韦伯望远镜成功发射!人类最好的圣诞礼物!
2021-12-25 21:29:51  来源:中国文化报道网  作者:Admin  分享:

 刚刚,NASA主持建设的“詹姆斯·韦伯太空望远镜”终于发射了。

 
美东时间早上7点20分,32分钟的发射窗口在法属圭亚那的库鲁启动。
 
 
 
 
 
发射现场
 
 
 
发射团队在法属圭亚那航天中心的木星中心进行实时监测
 
 
 
 
 
激动人心的一刻终于到了:
 
 
 
 
 
火箭顺利升空:
 
 
 
 
 
在升空27分钟之后,韦伯望远镜与运载火箭顺利分离
 
韦伯望远镜发射成功!
 
 
 
 
 
这是韦伯望远镜留给人类的最后一张照片
 
随后它将踏上飞往他的轨道的漫漫旅程
 
它的轨道由于远离地球
 
目前人类是无法送人到那个位置的
 
讲真,这一幕真的很像《星际穿越》剧照
 
 
 
不出意外的话,韦伯太空望远镜应该会列入“21世纪人类最伟大发明”之一。
 
NASA号称这款望远镜是“时间机器”,可以“穿越时间”看到过去。
 
而它的其中一项任务就是寻找宇宙中的“外星文明”。
 
 
 
👇下面一段短片带你了解韦伯望远镜👇
 
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但就像当年“哈勃”空间望远镜发射之初那样,很多人在开始的时候嘲讽NASA人傻钱多。
 
但事实真的如此吗?
 
31年前,“哈勃”由美国国家航空航天局(NASA)发射上天。
 
平均每天绕地球15-16周,全年无休007。
 
 
 
“哈勃”空间望远镜发射
 
今天发射的“韦伯”呢?
 
普遍认为,“韦伯”是日渐老迈的“哈勃”的继任者。
 
从1996年就准备研发,2007年由NASA和欧洲航天局(ESA)和加拿大共同合作开启的“国家项目”,打磨了近20年的时间。
 
 
 
“韦伯”太空望远镜示意图
 
“20年弄了一个太空望远镜,还说不是人傻钱多吗?”
 
先别着急下结论。
 
2016年3月,NASA公布了一张来自134亿年前的照片。
 
一个编号为GN-z11的星系,被哥哥“哈勃空间望远镜”捕获,它的光是134亿年起前发出的,经过134年的时间才被地球看到。
 
 
 
根据目前宇宙大爆炸的时间推算,这个星系应该是在宇宙大爆发4亿年后就形成的。
 
这意味着,人类将要摸到宇宙的“边界”。
 
但这些还远不足以平息大家对“哈勃”和“韦伯”的误解和非议。
 
 
 
先是预算问题,哈勃太空望远镜最初预算47亿美元,发射升空20年后,包括多次维修、升级、运营等费用,总计花费接近100亿美元。
 
而“韦伯”还没有升空就已经花费了高达96.6亿美元。
 
100亿美元是什么概念?
 
中国载人航空项目成本加在一起的2倍还多。
 
 
 
另一个问题就是发射时间。
 
在我上初中的时候,就听说美国要发射“韦伯”。
 
从2007年NASA开始拖延,一直到2021年底,大家都快忘记的时候,“韦伯”才终于有了动静。
 
韦伯也因此被称为“一代鸽王”。
 
 
 
为什么花费那么大,还要耗费这么长时间?
 
要想看得更远,依照目前人类的技术,韦伯必然是一个庞然大物。
 
整个体积是弟弟“哈勃”的三倍。
 
它的主反射镜口口径达到了6.5米,它的主镜被分割成18块六角形的镜片。
 
为了确保镜子既坚固又耐用,科学家采用了铍材料。
 
 
 
 
 
每块子镜大约有一张咖啡桌那么大,重量达20公斤。
 
 
 
子镜上还镀上了一层纯金的薄膜,以提高反射红外线的能力。
 
 
 
大到什么地步呢?
 
相当于一个网球场那么大,如何能把一个网球场克服地心引力送上太空?
 
地球上的火箭发射尺寸恐怕都没办法办到。
 
所以NASA想到一个办法——
 
就是先让韦伯折叠起来,等到进入太空在微型马达和波面传感器的控制下再完全展开。
 
 
 
 
 
(韦伯折叠图)
 
为了能够减少来自太阳、地球还有月球热量的干扰,科学家给“韦伯”制作了一个巨型太阳伞。
 
但是这个巨型太阳伞也是个麻烦,它必须在太空中打开。
 
 
 
这一套系统的复杂程度极高,因为本身成为一面反射镜精度需要在10纳米内,稍有误差,“韦伯”的效果会大打折扣。
 
 
 
“韦伯”加注燃料
 
从组装到发射,再到进入太空展开。
 
期间过程进入哪怕一粒沙子,都会对“韦伯”产生毁灭性的打击。
 
所以无论外界争议多大,费用有多高,NASA对“韦伯”的发生始终慎之又慎。
 
因为机会只有一次。
 
 
 
韦伯预计将运行在第二拉格朗日点,离地球更远,比起哈勃,它的视野更好。
 
但这也造成了一个问题,韦伯“走得太远了”。
 
人类目前的载人航天技术根本无法达到第二拉格朗日点。
 
一旦它在太空出现什么问题,人工是无法修复的,只能自生自灭。
 
 
 
近20年的时间,全球几千名员工,许多人用他们整个职业生涯去成就一个“天文望远镜”。
 
而且只能成功,绝不允许失败。
 
听起来非常疯狂,但事实如此。
 
 
 
用欧洲航天局科学与探索高级顾问Mark的话来说就是:
 
“韦伯可以看到更古老的宇宙,早期宇宙形成的第一批星系,并且还有机会看到外星文明。”
 
如果你还想嘲笑“韦伯”的话,那你可以看看当初“哈勃”拿到的剧本。
 
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看到“韦伯”升空,人们就会想到服役30年的“哈勃”。
 
其实最开始,哈勃拿到的剧本也非常不顺,几乎所有人都在否定NASA重金打造的这台望远镜。
 
它一度成为科学界的笑柄。
 
因为它花了数月拍回的第一张,不仅糊,还是扭曲的。
 
 
 
当时美国的大小媒体都报道了这个新闻,NASA颜面尽失,举国一片嘲讽。
 
 
 
原因是望远镜的镜头坏了。
 
软件出现问题尚且可以通过计算机修复,但硬件出现问题,只能找人工。
 
这和家里电脑坏了是一个道理。
 
NASA只能让宇航员上天。
 
没有Plan B,如果失败,这将是科学史上代价最高的一次徒劳无功。
 
 
 
美国航天员经过三天三夜的抢修工作,终于将哈勃的镜头修好。
 
画面传回地球的一瞬间,会场沸腾。
 
 
 
时至今日,我们看到无数关于宇宙奥秘的照片,全都是拜哈勃所赐。
 
 
 
维修现场
 
正是因当初那批科学家的坚持,哈勃才不至于报废在太空成为一堆废铁。
 
它拍下了有史以来“最疯狂的彗星”,——舒梅克-列维彗星撞击木星的画面。
 
 
 
它拍下了恒星诞生的地方——星云的中心。
 
 
 
它还证明了“黑洞”的存在,并且把画面传回地球。
 
 
 
2002年,哈勃望远镜又安装上了新相机,使用寿命延长。
 
就当所有人都以为哈勃还会传回更多宇宙消息的时候,意外出现了。
 
哥伦比亚航天飞机在返回地球时解体,机上7名宇航员全部丧生。
 
 
 
考虑到航天飞机的安全性,NASA决定不再派宇航员飞往哈勃。
 
哈勃被“抛弃”了。
 
就在NASA决定不抢救哈勃后,它拍下了一颗在超新星爆炸中死去的恒星光迹。
 
这个现象,或许就能解答人们对宇宙最大的疑惑——宇宙的命运在哪里。
 
 
 
放弃“哈勃”的消息引发了全美抗议。
 
NASA接到了无数封投诉信件,甚至有学生都要捐款为“哈勃”争取希望。
 
于是2006年,NASA局长在哽咽中说道:
 
“或许,哈勃还可以抢救一下。”
 
 
 
2011年,所有NASA航天飞机全部退役,退役之前,他们去“看望”了一下哈勃。
 
这是最后一次维修了。
 
之后,哈勃将会在太空流浪。
 
 
 
哈勃为人类撕开了一道探索宇宙的裂缝。
 
从哈勃之眼,人类超越了时间和空间,看到未来和过去。
 
人类之渺小,到底能有多小。
 
2002:锥状星云
 
 
 
2004年:AM 0644-741星系
 
 
 
2005年:涡状星系
 
 
 
2008年:星系碰撞
 
 
 
2013年:红外波段的马头星云
 
 
 
2014年:猴头星云
 
 
 
2018年:礁湖星云
 
 
 
这些美到可以拿来当壁纸的,全都要归功于“哈勃”。
 
这些绝美照片的背后,都有一场宇宙级的“爆炸”正在发生。
 
所以不要嘲笑NASA人傻钱多,因为没人知道在未来,“韦伯”会传回怎样的照片。
 
或许人类发现外星生命和宇宙尽头的照片,将会是“韦伯”传到地球的。
 
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发展航天科技到底有什么用?
 
我们为什么要把巨额的资金投在航空航天和深空探测上?
 
60年前,NASA为了获得更清晰的月球照片,发明了一项数字影像技术处理的技术。
 
这项技术后来成为了核磁共振和CT,挽救了上千万人的生命。
 
 
 
50年前,苏联给狗换头,以求延长宇航员的生命,虽然最后失败了。
 
但是给狗换头时维持生命的仪器,如今成为了医院手术离不开的生命维持仪。
 
 
 
婴儿使用的尿不湿,是NASA的发明。
 
还有干蔬菜包,最初也是为宇航员设计。
 
长期停留太空中的航天员抗骨丢失、抗肌肉萎缩的技术成果,已部分应用于长期卧床病人的“双抗”治疗;
 
还有记忆海绵,卫星导航等等。
 
航天不仅是探索星辰大海,更应用到了日常生活。
 
 
 
“嫦娥一号”工程总设计师叶培建在接受采访时曾表示,我们绝对不能失去探索火星的窗口。
 
这和钓鱼岛是中国的一样重要。
 
 
 
叶培建,中国空间研究院北京控制工程研究所研究室主任、“嫦娥一号”工程总设计师、总指挥。
 
宇宙研究,是人类最伟大的探索。
 
法国诞生过一位印象派大师,高更。
 
生命的最后,他创作出了一幅世界名画——
 
《我们从何处来?我们是谁?我们将向何处去?》
 
 
 
NASA一群科学家也想要在“现象世界”中寻求高更当年问题的答案。
 
他们寄希望洞彻宏观宇宙,追溯人类的前世今生。
 
这就是“哈勃”和“韦伯”空间望远镜的由来。
 
最后,让我们一起祝愿韦伯望远镜能顺利抵达预定轨道
 
为我们带来更多宇宙深层的秘密!

 

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