半年被撞五次,韋伯望遠鏡還能正常工作嗎?
哈勃望遠鏡可謂無人不知、無人不曉,在人類過往的宇宙探索中發揮了重要作用。
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作為哈勃的接班者,韋伯太空望遠鏡將會看得更遠,這也意味著它能夠發現更多的宇宙奧秘。
不過,這一切都要建立在它能夠長期持續工作的基礎上,但事實上,韋伯望遠鏡的前途實在有些令人擔憂,因為它真的太過"命途多舛"。
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文|瑞瑞
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韋伯太空望遠鏡從開始研發到正式發射升空,期間花費了十多年,因為韋伯望遠鏡在發射之前必須達到萬無一失的狀態。
韋伯與哈勃不同,哈勃望遠鏡位于地表上方575公里處,可以說就在我們身邊,所以可以隨時對它展開維修和調試。
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因此,最初設計壽命只有5年的哈勃望遠鏡才能服役超過30年。
但韋伯太空望遠鏡就不同了,它要去的地方是距離地球150萬公里外的地日L2拉格朗日點。
目前人類還沒有能力派人去那么遠的地方進行維修調試,所以發射之前就必須保證萬無一失。
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為什么非要把韋伯望遠鏡放到那么遠的地方去?韋伯望遠鏡與哈勃望遠鏡有著本質的區別,哈勃是可見光望遠鏡,而韋伯是紅外線望遠鏡。
紅外線的本質就是溫度,所以紅外線探測器對熱源十分敏感。
而在地日系統的五個拉格朗日點中,只有在L2點上,太陽光被地球擋住了,而它本身又與地球足夠遠,因此能夠將干擾降到最低。
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之所以一定要放在拉格朗日點上,是因為這里是引力平衡點,只有在這個點上,韋伯望遠鏡才能始終保持與地球和太陽的位置相對固定。
終于,在突破了重重阻礙后,韋伯太空望遠鏡在2021年12月25日發射升空了。
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韋伯的升空并不是故事的完美結局,相反,倒是它磨難的開始。
從發射到最終抵達L2拉格朗日點的過程中,韋伯望遠鏡共出現了344次單點故障,而其中4次是由微流星體撞擊引起的。
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對于這些微流星體,人類其實很難監測到,因為它們的大小通常與沙粒相當。
這么小的東西漂浮在宇宙中,以人類目前的觀測能力很難發現。
而這種細小的微流星體在宇宙中有很多,它們大多是因各種原因從小行星或彗星上脫落下來的。
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這么小的東西撞上望遠鏡又有什么關系?可別小看它們,沙粒雖小,架不住速度快。
看看國際空間站機械臂上被微流星體撞出的孔洞,就知道這種高速運動的沙粒有多大威力了。
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不過好在前4次的撞擊并沒有給韋伯太空望遠鏡帶來嚴重傷害,在抵達L2拉格朗日點之后,經過調校,望遠鏡還是最終達到了理想的工作狀態。
就在人們以為萬事俱備、正式開工的時候,2022年5月24日,第五次撞擊又來了。
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第五次的撞擊與前4次完全不是一個級別,因為這一次來襲的微流星體規模較大,而且與韋伯望遠鏡發生了正面撞擊,更不巧的是被擊中的還是主鏡面。
撞擊過后,主鏡面明顯發生了錯位,對于紅外線太空望遠鏡而言,主鏡面是毫無爭議的核心部件,那么,韋伯望遠鏡還能正常工作嗎?
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NASA的工程師們對受到撞擊錯位的鏡面進行了一系列微調,雖然韋伯望遠鏡依舊受到了難以復原的損傷,但好在順利開工了。
不過,它未來的前景依舊堪憂。
就像前面說的,微流星體在宇宙中到處都是,而且難以監測。
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此外,L2拉格朗日點雖然是理想的觀測點,但因為它與地球距離太遠,這里的微流星體更易受到其他天體的引力影響而偏離軌道。
如果未來真的遭受了難以通過遠程調試復原的損傷,那就只好退役了。
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考慮到韋伯望遠鏡面臨的微流星體威脅,未來的太空望遠鏡設計是否應該增加更強的防護措施?
或者,人類是否需要發展遠距離太空維修技術來延長這些昂貴設備的使用壽命?
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參考信源:
詹姆斯韋伯太空望遠鏡是如何工作的?帶你看它的構造和工作原理!
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