来自 社会 2020-04-27 16:50 的文章

窥见137亿年前的过去?NASA太空望远镜迎来重大进


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“我们来自哪里?这个宇宙只有我们独自存在吗?”

你是否也这样追问过自己?

经历了25年的等待,在几度推迟之后,耗资96亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜,终于进入到最后的调整和测试阶段,预备于2021年发射升空。

人类对历史向来着迷,在距离地球100万英里的轨道上,詹姆斯·韦伯太空望远镜可以观测到大约137亿年前的过去。看到宇宙大爆炸后的第一个瞬间 ,看到暗等离子体如何过渡到第一束光,更能看到恒星和星系是如何形成的, 回溯到时间最初的黎明。

而关于未来,有机构预测在15亿年后,太阳会步入“中年”,50亿年后开始逐渐“消亡”,但宇宙中的某处是否还有另一个像地球一样的栖息地,可以让人类继续繁衍生息,这些都是天文学始终在探索的终极问题。

即将诞生的詹姆斯·韦伯太空望远镜,将如何带我们“窥探”过去与未来?“我们从哪来,最终到哪去?”这个永恒的哲学命题,是否真的可以因此而解开?


官方数据显示,韦伯望远镜的口径高达6.5米,是哈勃的3倍,但重量却仅有哈勃的一半,约为6.2吨。而最终观测能力相比哈勃望远镜提升了超过100倍。天体物理学家布莱克·布洛克谈到这架望远镜,是这样描述的:“它是有史以来体积最大,也是功能最强大的太空望远镜。”

如果用开拓者形容哈勃望远镜,韦伯就是继承者。

红外探测能力的缺失,是哈勃最主要的短板。因为它们的首要任务,是调查大爆炸理论中目前还残余的红外线证据,通俗地说就是观测在今天还可以看见的宇宙初期状态。

此外,还要抽出时间分析围绕在恒星周围的小型岩石,以及系外行星的大气成分,确定这些天体是否有生命存在,甚至可以成为我们亿万年后生活的“新地球”。但是,新形成的恒星和行星,都隐藏在会吸收可见光的尘埃后面,只有红外线可以穿透这些尘埃。

所以,想彻底实现这些目标,就需要可完成红外线观测的韦伯望远镜登场。

除此之外,为了便于观测韦伯望远镜不仅要避开太阳和地球的光,还需要承受相当于零下273.15摄氏度的极限低温状态。所以,相比近地轨道的哈勃望远镜,韦伯将部署在距离地球150万公里之外,并附带可折叠的遮光板来屏蔽干扰光源。

而强大功能,也意味着巨大的投入。

单是建造费用,美国就在韦伯望远镜上耗费了将近87亿美元,这是什么概念?阿波罗登月六次,总耗资是255亿美元,一次的投入还不到50亿美元,而韦伯一架望远镜的投入就已经超过单次登月的规模了。

巨额的投资,超高的技术要求,承担了关乎全人类的任务,就导致韦伯望远镜必须在地面设计制造阶段就做到完美无缺,这也是它一再难产,不断推迟发射的原因。

但尽管建造成本巨大,韦伯望远镜未来的运行也不会给NASA带来任何直接的经济利益。迄今为止,所有对这架太空望远镜的推动力,都源于人类对太空的向往,对生命的探索,以及对未知世界的好奇。

这也是类似NASA这种致力于未知世界的科研机构,难能可贵之处。因为它们真正赋予了科学家无限的“星辰和大海”。


及时看清世界,提前看到未来。

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