全球360 新闻 公开!人类史上首次捕捉到深空宇宙画面的高解析度图像。

公开!人类史上首次捕捉到深空宇宙画面的高解析度图像。

据美国有线电视新闻网(CNN)报道,当地时间7月11日,美国总统拜登通过社交媒体公布了韦伯空间望远镜拍摄的首张全彩色图像。这张照片为星系团SMACS 0723,包含了数千个星系,距离地球46亿光年。

  美国航空航天局(NASA)表示,这张照片名为“韦布的首次深空”,是人类史上首次捕捉到深空宇宙画面的高解析度图像。

  美国航空航天局、欧洲太空总署(ESA)与加拿大太空总署(CSA)携手合作,将于12日公布韦伯空间望远镜拍摄的其余高分辨率彩色图像。

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标题:同为空间望远镜,哈勃在559公里处运行,韦伯却要飞到150万公里?

你是否看过这些绚丽的宇宙“照片”?它们正是由哈勃望远镜在这些年间拍下的,毫不夸张的说“它”确实是一名非常成功的摄影师。

但是自从1990年成功发射以来,哈勃望远镜已经算是“老年人”了,它的一些部件都出现了损坏,甚至停止了工作。

哈勃望远镜拍摄的璀璨宇宙

因此,哈勃望远镜的继承人韦伯望远镜出现了。

可让人诧异的是,明明同为空间望远镜,哈勃在距地559公里处就能看清宇宙,韦伯却要飞到150万公里远,在那里“安家落户”,这究竟是为何呢?

哈勃望远镜的“继承人”——韦伯望远镜

虽然哈勃望远镜很快就会面临退休,但是由于它曾为人类做出过巨大贡献,所以我们还是简单了解一下这位“老人家”。

服役多年的哈勃望远镜

哈勃空间望远镜属于光学望远镜,是在1990年的4月24日成功发射的。其质量约为11吨,运行高度距离地面约559公里,在近地轨道当中。

这些年,哈勃望远镜帮助人类拍摄了数张星空照片,将我们以前从未见过的“宇宙盛景”展示了出来。

不过如今哈勃望远镜毕竟已经服役多年,一些功能和部件都出现了罢工行为。所以,美国航空航天局和欧洲航空航天局等就联合研发了韦伯空间望远镜,让其代替哈勃望远镜,望向宇宙的更深处。

韦伯望远镜

韦伯望远镜的全名为“詹姆斯·韦伯望远镜”,它是红外望远镜。相较于哈勃望远镜来说,它的质量轻了很多,只有6.2吨,大约是哈勃望远镜的一半。不过其它功能却有了巨大升级,其聚光面积甚至达到了25米左右。

韦伯望远镜的造型看起来非常奇特,完全不像是一个“望远镜”。

其主结构是光学望远镜模块,简称OTE,是它用来观察宇宙的“眼睛”。OTE当中包括主镜、次镜、反射镜等多个装置,主反射镜的直径为6.5米,是由18块六边形单镜组成的。

巨大的镜面

值得一提的是,韦伯望远镜的镜面材料是铍,因为这种材料在高温之下依旧十分稳定,所以就能延长其使用寿命。

研究人员表示此类镜片加工难度特别大,抛光误差必须不超过10纳米,为此研发人员耗费大量时间和精力。抛光后的镜片还要进行涂层处理,镀上120纳米厚的黄金,这样就可以提高镜片反射红外线的能力,也让主镜看起来金光闪闪。

铍矿石

当然,韦伯望远镜不仅看起来“金光闪闪”,实际上的耗资也非常恐怖。据悉在建造的过程中,资金预算可谓是一涨再涨,最终都接近100亿美元了。

工程量大,耗资更大

此外,韦伯望远镜为了屏蔽太空当中其他天体的红外辐射干扰,还自己带了“遮阳板”。这个遮阳板的面积和一个网球场的大小差不多,虽然看起来有些“弱不禁风”,但是防晒效果还是很棒的。除了防晒,它还携带了各种降温制冷设备,确保自己能在太空中保持低温持续工作。

巨大的“遮阳板”

韦伯望远镜虽然属于红外望远镜,但是依旧可以从光学原理上分析它。依照光学原理来看,其主镜就是一个“凹面反射镜”,在其他反射镜的帮助之下,韦伯望远镜的视野相比哈勃而言会更加的开阔。

哈勃望远镜与韦伯望远镜的对比

不过,既然性能如此优秀了,为什么韦伯望远镜要“舍近求远”,要飞到150万公里远的地方呢?

韦伯望远镜飞这么远的原因

首先,韦伯望远镜的构造和材料使得它必须飞这么远。咱们在上文中介绍它的时候,不仅提到了巨大的“遮阳伞”,还说它装有各种制冷装备。之所以要弄得这么“花里胡哨”,是因为韦伯望远镜只有在极端低温当中才能正常工作。

低温环境

所以它飞到这么远,其实是为了保持低温,或者说那个位置使其能刚好“藏身于”地球的影子之下。在这种情况下,它既能正常工作,又能提高观测的精度,毕竟在那一地带,干扰都少了很多。

科学家表示如果把太阳和它连成一条直线的话,那么地球就位于中间,它一直躲在距离地球外侧150万千米的地方环绕太阳运行,这也让它成为了一颗行星。

拉格朗日L2点

其次,韦伯望远镜飞行150万公里远,要抵达的位置正是太阳与地球的第二个拉格朗日点。位于此处,不仅可以让太阳与地球的引力达到微妙的平衡,还能减轻地球所产生的“红外线”对观测的干扰。

在这种情况下,韦伯望远镜的燃料消耗降低了,工作性能却提高了,能够带着人们看到更深处的宇宙。

红外线干扰

最后就是韦伯望远镜的各项高性能,使得它必然要肩负起更重大的责任。因为在科学家看来,韦伯望远镜的能力是哈勃望远镜的百倍,这就导致它必须要为人类找到更多的东西。

在150万公里的位置工作,有利于它在未来观察宇宙中的黑洞、和星系,甚至观察天体系统的形成。那么,在科学家的眼中,韦伯望远镜到底能带着人类观察到怎样的宇宙呢?

更广阔的宇宙

观察“婴儿时期”的宇宙

众所周知,人类这些年不仅在探索地球的诞生历史,还在执着于宇宙的诞生历史。虽然提到宇宙的起源方式,就不免发生论战,但是归根结底,大家都想找到答案。

而找到答案最好的方式,就是寻找宇宙当中的“古老信息”。在宇宙诞生之后,它就一直处于加速膨胀的状态,这种加速膨胀不仅让离我们遥远的天体更加遥远,还将其可以观测到的“可见光”转化成了红外光。

宇宙膨胀

韦伯望远镜刚好就是红外望远镜,所以观察遥远星系和宇宙婴儿时期的任务交给它刚刚好。相信韦伯望远镜能在未来打破哈勃望远镜观测到的最远距离记录,将人类的“目光”带到更深邃和奇妙的地方。

宇宙的进程

综上所说,韦伯望远镜确实是肩负着人类全新探索需求的“继任者”。而许多人在期待它未来表现的同时,却对它的命名产生了疑惑。

毕竟“哈勃定律”咱们都知道,所以用哈勃给望远镜命名很正常,但是韦伯望远镜的名字又是从何而来呢?

韦伯望远镜名字的由来

前文中提到了韦伯望远镜的全名为“詹姆斯·韦伯望远镜”,而这个名字正是来自于美国航空航天局的第二任局长。

詹姆斯·韦伯

詹姆斯·韦伯出生于1906年,其任期正好是1961年到1968年。熟悉这段历史的人都知道,那时美国正在积极地筹划阿波罗登月,而他在这个过程中起到了关键的作用。

为了能够让登月计划顺利进行,詹姆斯·韦伯对当时的美国航空航天局进行了“整合”,组建了不少新的部门。这些部门有的在后来成为了核心,比如林登·约翰逊空间中心。

阿波罗登月

当然,阿波罗登月计划有多“烧钱”大家都知道。所以韦伯在那时能够顶着压力,不断地向政府请求资金支持,使得大家最后完成了登月梦想,这才是此次用他的名字给这个望远镜命名的最重要原因。

总的来说,从本质上来说,詹姆斯·韦伯确实不是一位天文学家,但是他对于美国航空航天局的发展影响却无可替代。再者,他当年领导阿波罗计划“砸的那些钱”与韦伯望远镜建造过程中不断提升的预算,也算是“遥相呼应”了。

“严重超支”的预算

虽然韦伯望远镜一度被誉为“鸽王”,不断地推迟发射,但是它总归是在2021年底顺利升空了,接下来,就让我们一起期待着韦伯望远镜,能够为人类带来好消息吧!韦伯望远镜

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