NASA的韋佈望遠鏡遭到流星體撞擊:有多大影響?望遠鏡還能用嗎?

  • 在〈NASA的韋佈望遠鏡遭到流星體撞擊:有多大影響?望遠鏡還能用嗎?〉中留言功能已關閉
  • 21

2022年6月8日,NASA官網上發表瞭一篇撒迪厄斯·塞薩裡(Thaddeus Cesari)撰寫的關於韋伯望遠鏡的專稿,披露瞭一個驚人的事實,5月底,NASA的掌上明珠詹姆斯·韋佈望遠鏡遭到瞭流星體的撞擊,問題到底有多嚴重,韋佈望遠鏡還能用嗎?

韋佈望遠鏡遭到流星體的撞擊,問題到底有多嚴重

撒迪厄斯·塞薩裡撰寫的文章指出,撞擊發生在5月23日~25日之間,撞擊位置是在韋伯望遠鏡的主鏡面(原文沒有指出是哪一塊,因為韋伯望遠鏡由18面6角主鏡組成),經過初步評估,韋伯的技術團隊已經發現瞭在返回數據中已經可以檢測到撞擊產生的影響。

流星體是什麼,撞擊到底有多大影響

其實隻要出瞭地球大氣層的保護後,在太陽系內處處都充滿瞭陷阱,就如上文說的流星體,在太陽系內簡直就多如牛毛,這點無法避免,因為它們就是太陽系誕生後留下來的“一地雞毛”。

太陽系內除瞭八大行星外還有不少矮行星,也有很多小行星,比如美國的奧利西斯號探測器去采樣的就是一顆叫做貝奴的小行星,我國的天問二號的采樣目標則是小行星2016HO3,這些都是尺寸比較大的小行星。

除瞭這些宏觀規模的小行星以外,太陽系內還有無數厘米級甚至是塵埃級的流星體,盡管它們的尺寸非常微小,但在地球上卻是可以被我們人類用肉眼看到的,這就是很多天文愛好者想看卻難以一睹風采的黃道光。

黃道光是聚集在太陽系公轉平面上的塵埃反射太陽光後被我們看到的反射光,比較暗淡,一般隻有在夜間在黃道面方向出現的黃白色微光,北半球春季的暮光完全消失之後的西方天空,或者在秋季太陽光出現之前的東方天空附近能觀測到。

由於黃道光非常微弱,因此有月光影響或者光害比較嚴重的地區是看不到的,簡單地說要看到黃道光不僅有季節要求還有天氣要求。

聚集的塵埃都能反射出黃道光,所以你可以想象一下,這些在太陽系軌道上運行的塵埃到底有多少,估計隻有用天文數字來衡量吧。

韋佈望遠鏡撞出瞭一個坑?還能用嗎?

NASA的詹姆斯·韋佈望遠鏡工作坐標是在日地之間的L2點,這是太陽和地球連線的向外距離地球150萬千米處,這裡太陽和地球的引力平衡,不過不穩定,需要動力維持軌道,詹姆斯韋佈就是看中瞭這裡遠離地球對觀測的影響(包括光害和遮擋以及輻射影響,因為詹姆斯·韋佈需要一個接近絕對零度的極低溫環境)。

但這裡仍然會遭到流星體的撞擊,而這些來源就是那些反射黃道光的塵埃,這次撞擊確實產生瞭不小的影響,已經到瞭韋佈的技術團隊可以用光學監測的方式找出影響的具體數據,不過經過團隊評估後,認為其性能並沒有影響觀測,而且目前的數據表明仍然超出瞭團隊的預估(表現更好)。

原因則是撞擊韋佈的流星體尺寸極小,可能是微米級,盡管可能在鏡面上留下“痕跡”,但團隊仍然可以通過調整主動光學補償以盡量消除這個影響。

詹姆斯·韋佈的18面矩陣鏡片

詹姆斯·韋佈望遠鏡的主鏡直徑達到瞭6.5米,假如用單一鏡面的話將麼有任何火箭可以發射,而且重量也將達到無法接受的地步,因此它用瞭18面鈹金屬金屬鏡片鍍金後拼接成一鏡面矩陣,並且在每一面反射鏡面的後面都裝上瞭主動光學補償結構。

這個原理是一個大幅面的鏡片背後設計瞭多個補償點,使用電機通過光學測量後的數據進行鏡片反射面做出補償,以達到最佳光學性能,在正常狀態下這個結構是韋佈光學精度調整的一部分,但在流星體撞擊後也可以變成缺陷補償調整。

NASA官網早在12月5日就已經刊文指出,流星體撞擊是韋佈望遠鏡團隊考慮的問題之一,首先在太空工作的任何設備都有可能遭到流星體撞擊,其次是在L2點的撞擊可能還比近地軌道的哈勃望遠鏡概率更低,因為在近地軌道上還有人造太空垃圾。

韋佈的團隊稱,望遠鏡主鏡在設計之初就考慮瞭這種情況,並且為此還加大瞭主鏡面積,為的就是保證在撞擊發生後,即使有個別鏡片損毀仍然可以保證主鏡面聚焦後的觀測精度,簡單的說即使真有一兩片鏡面因為撞擊而無法使用,韋佈仍然可以保證絕大部分觀測能力。

詹姆斯·韋佈望遠鏡:為瞭看到宇宙第一縷光而設計

2022年3月16日,NASA的韋佈技術團隊在官員在3月16日的舉行的新聞發佈會上公佈瞭望遠鏡的“第一張”照片,一顆金黃色的六芒星放射出謠言的光芒,背景則是大量不知名的星系:

其透露出的意義是詹姆斯韋佈望遠鏡的主鏡已經完全對齊,其中包括以納米級精度微調18 個部分的位置和傾斜度。盡管在接下來的時間內還有大量工作要做,但至少韋佈的主鏡光學精度已經滿足要求,未來在5月份將發佈真正的第一張照片(這個目前宣佈是在7月12日發佈)。

詹姆斯·韋佈望遠鏡並不是替代工作瞭30多年的哈勃望遠鏡,它的目的是延伸哈勃的視線,看到宇宙第一縷光,其鈹金屬反射鏡鍍金就是其中的手段之一,另外還有大面積反射鏡面以及超低溫環境,都是為瞭這個目的。

宇宙膨脹:光已經變成瞭紅外和微波

宇宙大爆炸大約發生在138.2億年前之前,此後宇宙進入瞭極速膨脹,將大爆炸的餘暉紅移成瞭宇宙微波背景輻射,那時已經是大爆炸發生38萬年之後,這才是我們看到的宇宙真正第一縷光,這是很多朋友已經無法理解。

但此後宇宙經歷瞭大約2億年的黑暗時期,宇宙繼續極速膨脹,大爆炸產生的大量元素在宇宙中擴散,坍縮,形成恒星、組成星系,然後又在超新星爆發中繼續變成星雲,一直重復這樣的過程,直到銀河系中的一顆行星上誕生瞭人類,有一天,他們中的一位智者考慮瞭一個問題,這個宇宙究竟是怎麼誕生的,第一縷光又是什麼時候發生的。

詹姆斯·韋佈望遠鏡試圖解決的就是第二個問題,但它也準備解決第一個問題,為瞭尋找如此久遠的光,因為已經被宇宙膨脹的極度紅移化,大量可見光已經進入瞭紅光甚至紅外波段,哈勃已經“看透”瞭可見光,韋佈望遠鏡就是來看紅光和中紅外波段的。

它的鍍金面就顯示瞭這一點,而且為瞭保證極佳的靈敏度,詹姆斯韋佈望遠鏡還工作在-223.2 °C以下,為此還制造瞭一個超級大的“遮陽傘”,讓它永遠處在太陽的陰影之中。

非常期待詹姆斯·韋佈的第一張深空照片,讓我們一起期待!

呱呱資訊
  • 本文由 发表于 2022年6月9日
  • 轉載請務必保留本文連結:https://www.guaguazixun.com/explore/100336.html
牛瞭!中國火星采樣將比美國提前兩年返回地球,NASA被打臉瞭 探索

牛瞭!中國火星采樣將比美國提前兩年返回地球,NASA被打臉瞭

2020年7月23日,天問一號成功發射。相信在歷史上,2020年將是一個相當激動人心的年份,這一年雖然受到疫情的影響,但是包括中國在內的許多國傢都趁著發射窗口的打開,開啟瞭探索火星的元年。世界上探索火...
老外質疑空間站授課造假!天宮課堂:為何一杯水液面平平放桌上? 探索

老外質疑空間站授課造假!天宮課堂:為何一杯水液面平平放桌上?

“天宮課堂”是神舟十三號航天員在天宮空間站上舉行的一堂科學課,“太空教師”翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站為廣大青少年再度帶來一場“高能”的太空科普課。但國外有網友在翻看天宮課堂的紀錄片時卻發現瞭一...
日本櫻島火山噴發,會引爆富士山嗎?專傢:富士山隨時都可能噴發 探索

日本櫻島火山噴發,會引爆富士山嗎?專傢:富士山隨時都可能噴發

日本前段時間剛宣佈為應對富士山火山噴發做準備,日本的另一座火山櫻島火山就噴發,濃煙直沖天際,煙柱高達1500米,火山灰朝著福山方向流去。我國地理位置與日本較近,那此次櫻島火山噴發會影響我國嗎?實際上,...
氫彈原理大傢都知道,為何印度還沒造出來?三相彈究竟有多難? 探索

氫彈原理大傢都知道,為何印度還沒造出來?三相彈究竟有多難?

接續前一系列:印度核武器!偶興趣的朋友可以去翻本ID前一篇文章:1998年印度宣佈成功試爆氫彈!11年後科學傢爆料:那隻是一個啞彈。有關印度核武器的歷史,如果不想去翻舊賬,那麼下文簡要敘述一下!199...
1998年印度宣佈成功試爆氫彈!11年後科學傢爆料:那隻是一個啞彈 探索

1998年印度宣佈成功試爆氫彈!11年後科學傢爆料:那隻是一個啞彈

1998年5月13日,USGS分佈在全球地震監測網監測到印度突發的三次地震,該地區位於印度近期核試驗熱點的博克蘭地區,全世界都認為印度一定是進行瞭核試驗!5月17日,印度官方公佈瞭5次核試驗後的現場照...