NASA为什么要花大价钱把它送上太空?3354了解韦伯太空望远镜(1)

为何 NASA 不惜大撒币也要把它送上太空?——认识韦伯太空

作者/邵思琦/台大地质科学系,沉迷于世界的浩瀚作者/林彦星/大理院学士班,清代,试图在阴沟里仰望星空。经过20年的等待,JWST的詹姆斯韦伯太空望远镜终于决定在2021年12月18日升空。作为哈伯的接班人,承受着全世界期待和压力的韦伯有什么特别之处?会给我们带来哪些新奇的发现?为什么一再扩大预算,迟迟不推出?

在这一系列文章中,我们将从观测波段的选择、镜头组结构的设计、轨道的放置等方面,探索处处充满精彩故事的韦伯太空望远镜。

以红外线仰望星空,究竟会看到甚么?

科学研究依赖于理论和实验的并行性。在天文学中,由于我们很难在实验室中复制天文环境,天文学家往往用“观察”代替“实验”,通过望远镜仰望星空来探索宇宙的奥秘。20世纪60年代太空望远镜问世后,观测数据的质量大大提高。

除了众所周知的长寿命哈勃望远镜之外,实际上还有数十架各种各样的太空望远镜被发射到轨道上。这些太空望远镜的观测波段跨度非常大,从伽马射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波到无线电波。望远镜的观测波段很大程度上决定了它能看到什么样的东西,研究什么现象。

JWST的主要科学目标是系外行星、早期宇宙/星系演化和恒星形成。图/太空望远镜科学研究所(CC by 2.0)在宇宙中,不同的物体和事件会释放出不同能量的电磁波,我们肉眼能看到的可见光只是所有电磁波的一小部分。波长越短,电磁波(如紫外线、X射线、射线)携带的能量越高;电磁波(如红外线、微波、无线电波)波长越长,能量越低。一般来说,天体的温度和能量越高,可以发出的电磁波能量就越高。

比如温度在几千到几万度的恒星,主要发出可见光;低温物体,如人体、尘埃和系外行星,主要发射红外辐射。而且红外线因为波长长,可以穿透一些可见光无法穿透的物质,让天文学家可以看穿厚厚云层后面的目标。最后,利用红外线,天文学家可以观测到宇宙中最早的星系,这对了解宇宙的演化历史非常重要。

为什么要把望远镜送上太空?

然而观察红外波段也有相应的缺点。

地面红外观测最大的问题是大气中的水分会吸收红外线,使得来自太空的红外线在进入望远镜之前会被中途拦截,而且红外线的波长越长,吸收越严重。所以如果要在地面进行红外观测,必须选择干燥的山地高原才能达到更好的观测效果,对环境的要求非常严格。而且,这仅适用于近红外线(波长更短的红外线)。对于波长几十到几百微米的远红外线,大气几乎完全不透明。

但如果没有远红外线的波段,天文学家很难对宇宙中的尘埃、早期星系和系外行星等令人兴奋的领域有更好的了解。因此,即使使用火箭向太空发射东西非常昂贵,即使我们不得不应对维护的不便和有效载荷的限制,科学家仍然希望将望远镜送入太空。于是,在外太空运行的大型红外望远镜的构想逐渐成型。

大气对不同波段的电磁波有不同的吸收率,那些几乎不被大气吸收,能从地面观测宇宙的波段称为大气窗口。图//NASA

一波三折!韦伯太空望远镜预计 12/18 升空

美国航天局(NASA)早在1996年就开始了一项名为“新一代太空望远镜”的项目。预计这台望远镜将成为哈勃的继任者,成为哈勃退役10到15年后NASA的下一台旗舰太空望远镜。2002年,为了纪念领导阿波罗登月计划的第二任主任詹姆斯韦伯,这台望远镜以他的名字命名,预计将于2011年发射。然而,由于技术和预算问题,该计划几乎减半。后来,美国宇航局大幅重组了整个计划,并将预定发射时间延长至2018年(见

内容来源网络,如有侵权,联系删除,本文地址:https://www.230890.com/zhan/188192.html

(0)

相关推荐

  • 口腔扁平苔藓多久自愈(口腔扁平苔藓好转表现)

    口腔扁平苔藓多久自愈(口腔扁平苔藓好转表现)口腔扁平苔藓是口腔黏膜病中除复发性口腔溃疡之外最常见的黏膜病。口腔扁平苔藓呈慢性发作过程,以女性居多, 并且常无自觉

    生活 2021年10月9日
  • 秋梨膏有清肺的功效吗,喉咙痛可以喝枇杷秋梨膏吗

    想要让喉咙舒服一些,就要使用有效的润喉方法,秋梨膏就是非常好的润喉药膳,润肺止咳、生津利咽。

    生活 2021年10月29日
  • 通用记账凭证有哪些,通用记账凭证了解

    通用记账凭证有哪些,通用记账凭证了解你了解仓库计提折旧的会计分录吗? 今天小编就给大家整理一下关于这方面的一些知识,希望可以帮到大家。 记账凭证对企业来说非常重要,为了保证会计信息的质量,在记账之前应由有关稽核人员对记账

    教程 2021年11月13日
  • 张信哲回应代言赌博平台:反思检讨

    摘要:2021年12月30日(农历2021年11月27日),张信哲回应代言赌博平台:反思检讨。 张信哲回应代言赌博平台:反思检讨。张信哲被举报代言赌博网站,刚刚,本人回应了! 北京...

    阅读 2021年12月30日
  • 手游多开器手机版,手游游戏多开器

    手游多开器是什么梦幻西游手游电脑多开器哪个好?个人认为沙盘不错,以前玩别的游戏都用这个 个人认为沙盘不错,以前玩别的游戏都用这个什么手机可以分屏玩两个问道手游?手机怎么多开问道手游? 手机自带分屏,或者手机刷入xp框架,下载分屏助手,就可以把问道缩小。再下载双开助手,加上手机自带的程序分身达到3开效果。不过手机开。手游助手多开怎么同步操作?你可以在电脑上面下载模拟器,然后选择同步。动作就可以完成同步操作了。 你可以在电脑上面下载模拟器,然后选择同步。动作就可以完成同步操作了。红手指云手机如何挂多号?每台红手指云手机只能挂一个游戏账号(同一款手游),想多开必须多买入设备。 红手指云手机不支持任何

    阅读 2022年7月1日