詹姆斯·韦伯太空望远镜

生活 2018-09-12 10:03:42 5489

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  • Q1:为什么詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)要推迟发射时间至2019年?
  • Q2:詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射为何数次延迟?
  • Q3:NASA为何再次推迟詹姆斯·韦伯太空望远镜任务?
  • Q4:过去9个月,詹姆斯韦伯太空望远镜经历了哪些测试?
  • Q5:詹姆斯·韦伯太空望远镜的初期任务,会是搜寻系外宜居行星吗?
  • Q1:为什么詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)要推迟发射时间至2019年?

    詹姆斯-韦伯太空望远镜已经定于2019年春季发射升空,本来是在2018年发射,除了太空望远镜本身需要延长检测时间外,还有一点非常重要,就是火箭系统是否可靠。目前选择的是欧洲阿丽亚娜V运载火箭进行发射,但是NASA也担心这款运载火箭是否安全,即便运载火箭的安全系数很高,NASA的不放心也是可以理解的。第二,詹姆斯-韦伯太空望远镜要前往150万公里之外的拉格朗日点,如果出现故障将无法得到修复,因此詹姆斯-韦伯太空望远镜也需要进行监测,确保万无一失。

    詹姆斯-韦伯太空望远镜被给予了厚望,天文学家认为这具望远镜将发现更加遥远的系外行星,并且确定是否有地外生命存在。研究人员说,这些发现可能改变著名的德雷克公式,它估计了银河系中可能有多少文明。该公式的一个因素是,在一个给定的恒星系统中,行星的数量与适宜生命的环境有关。但是,这种环境是如何被确定适合生命存在的,仍然是一个争论的话题,需要进行深入的观测,而詹姆斯-韦伯太空望远镜则是这个被寄予厚望的平台。美国宇航局将于2019年发射的詹姆斯韦伯太空望远镜,对宇宙进行更加全面的观察,对更好地估计有多少行星能够支持生命是十分必要的。詹姆斯-韦伯太空望远镜造价达到90亿美元,如此昂贵的望远镜也是人类迄今最庞大的工程。

    Q2:詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射为何数次延迟?

    詹姆斯·韦伯太空望远镜的进展并不顺利。它实际上是一场史无前例的灾难,已经超过其建议的预算。该项目原计划于2007年推出,预算约为5亿美元。然而现在詹姆斯·韦伯太空望远镜被推迟到2021年发射,预算已经接近100亿美元。

    该项目的进展在很大程度上与其承包商诺斯洛普•格鲁门公司(Northrop Grumman)有关。该公司一再未能达成预期,并导致预算大增、项目的无数次延迟及失误。诺斯洛普•格鲁门公司首席执行官Wes Bush不得不在国会委员会面前捍卫其公司完全不可接受的表现。

    Wes Bush被问及该项目如何能够实现这一目标。他承认他的公司做错了一些事情,但在一份独立报告将责任归咎于该公司工程师提出的一系列愚蠢的人为错误后,他没有太多的选择。其中一些错误包括将使用了错误的溶剂来清洁已经安装好的推进阀门等关键部件。

    美国国会议员进一步抨击Wes Bush关于他的公司员工是否因为荒谬的“错误”而失去工作,布什承认没有人因此离职。Wes Bush也未能提供该公司的利润数据,只表示这是“非常大的数字。”

    当被问及诺斯洛普•格鲁门公司是否会承担其最新一轮错误的费用时(总计约8亿美元),Wes Bush表示这样的举动将“显著阻碍和削弱NASA与诺斯洛普•格鲁门公司之间的关系”,而且“这将是错误的做法”。

    众议院科学、太空和技术委员会主席Lamar Smith对此进行反击。Smith告诉Smith,让该公司为自己的错误付出代价是“因为糟糕的记录和糟糕的管理,这将是合理的。”他补充说道:“我只希望诺斯洛普•格鲁门公司愿意承担责任并对纳税人和超支的费用表现出更多的诚意。“

    Q3:NASA为何再次推迟詹姆斯·韦伯太空望远镜任务?

    美国宇航局(NASA)科学任务局的最高级优先项目和美国历史上最大的国际空间科学项目——詹姆斯·韦伯太空望远镜任务已经被推迟无数次。NASA今年3月份表示,哈勃太空望远镜的期待已久的“继任者”詹姆斯·韦伯太空望远镜将错过2019年计划的发射窗口。当时,NASA表示下一代望远镜的发射将不早于2020年5月。

    当地时间周三,发布了一个独立审查委员会发表的69页报告,重点介绍了造成该望远镜延迟发射的技术问题,包括人为错误。修改的发射日期——2021年3月30日也推动了该项目的总生命周期成本,达到惊人的96.6亿美元。NASA估计最初的概念只需要5亿美元。

    詹姆斯·韦伯太空望远镜以NASA第二任局长詹姆斯·韦伯命名,预计将帮助天文学家揭示宇宙中的许多奥秘。

    Q4:过去9个月,詹姆斯韦伯太空望远镜经历了哪些测试?

    近日,这架太空望远镜在位于休斯顿的约翰逊航天中心完成了最新一轮测试。

    由 NASA 戈达德飞行控制中心发布的延时摄影视频可知,它被放到了一个巨大的低温真空室中,以验证其能够在模拟太空环境的极冷温度下正常运作。

    【忙碌而又不失严谨的组装】

    作为一套精致的仪器,詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)由 18 面镀金镜子组成主镜。这些镜子会收集来自宇宙最遥远地方的光线,告诉天文学家们最年轻的恒星和星系是什么样子。

    【准备送入低温仓】

    由视频可知,大家都全幅武装,且一丝不苟地工作着。在运输的过程中 —— 无论是在地面上、还是发射过程中 —— 这些镜子是需要被折叠到一起的。它们不能有任何损坏,否则最终任务可能被延期。

    不过在本次低温测试中,NASA 还是选择了展开这些镜子、以及在三脚架上的副镜。其负责将从黄金就变形那里收集到的光线,汇总到 JWST 的主仪器,整个过程与其发射到太空后是一样的。

    【真空极限温度测试】

    完全展开后,JWST 被加载到了一个平台上,然后被缓慢送进低温室。尽管这个舱室的开口达到了 40 英尺(约 12.2 米),副镜还是有些勉强。

    舱门关闭之后,里面会被抽成真空,并降温到不同的程度,最低一次甚至下探到了 -400℉(-240 ℃)不止。

    视频介绍:《Webb Telescopes Houston Highlights Time Lapse》

    视频地址:http://v.youku.com/v_show/id_XMzMxOTIzOTc0MA==.html

    测试完成后,JWST 将被迁移至国防承包商诺斯罗格鲁曼位于加州雷东多海滩的设施。该公司是 JWST 的主要承包商,它将在那里对该望远镜展开进一步的测试。

    如果一切准备就绪,詹姆斯韦伯太空望远镜有望于 2019 年在位于南美洲北部的法属圭亚那发射升空。

    Q5:詹姆斯·韦伯太空望远镜的初期任务,会是搜寻系外宜居行星吗?

    按照预先的想法,詹姆斯·韦伯太空望远镜的主要任务是搜寻并深入了解系外行星,甚至有可能探测到那些适合人类定居的行星。

    然而近日,NASA 在一篇博客文章中解释到:学习如何正确利用望远镜的能力,不会是件一蹴而就的事情。而是需要进行一些训练,才能真正展现它的力量。

    (配图来自:NASA)

    为了帮助科学家们掌握强大仪器的工作原理,首先需要将它指向更大的目标,比如系外的气态巨行星。系外行星联席研究员 Jacob Bean 表示:

    我们有两个主要目标,其一是尽快将詹姆斯·韦伯太空望远镜的系外行星数据交付给天文学界;

    其二是从事一些伟大的科学工作,以便天文学家和公众都见识到该天文台有多强大。

    这一切都听起来很是暖心,但首先,NASA 必须让这个望远镜进入太空。

    作为一个极其烧钱的项目,实际运作比说起来要困难得多。虽然已经持续了很长一段时间,但最近该宇航机构又被迫将发射日期推迟到了 2021 年。

    当詹姆斯·韦伯望远镜在 1997 年立项时,最初定下的发射时间为 2007 年。自那时起,其已至少发生了 14 次重大延误,建造成本也从 5 亿美元、增加到了近 100 亿美元!

    其中很大一部分责任,落在了受雇建造该望远镜的承包商(诺斯罗普·格鲁曼 / Northrop Grumman)身上:

    一项独立审查发现了无数愚蠢的人为失误,比如丢失的紧固件、不适当的清洁剂,这些需要耗费数亿美元才能修正。

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