韦伯望远镜鸽了14年后终于发射22021年12月25号 , 晚7:20 , 詹姆斯·韦伯望远镜在法属圭亚那库鲁航天中心 , 由阿里亚娜火箭发射升空 。
韦伯望远镜 , 在推迟了N次发射以后 , 终于升空了 。
这个望远镜实在是太难搞了 , 研制复杂 , 组装复杂 , 轨道维持都不容易 。
望远镜最重要的两个指标 , 一个就是看得清楚 , 还有一个就是看得远 。
但是呢 , 测量距离要两个点三角测量 , 望远镜一个点没有办法分辨物体的远近 , 只能看到一个视张角 。
就比如说 , 太阳跟地球的距离是1.5亿公里 , 但是月亮距离地球只有38万公里 , 两个看起来是一样大 , 就是因为视张角是一样的 。
用视张角表示的望远镜分辨率 , 又被称为角分辨率 。
哈勃望远镜 , 它的角分辨率就是50角秒 。
望远镜的角分辨率 。
望远镜的角主要是望远镜的口径所决定的 。
在科学计量上 , 角度的划分是这样的 , 一个圆周360角度 , 1角度等于60角分 , 1角分等于60角秒 , 1角秒等于1000毫角秒 。
天文学家用来计算望远镜分辨率的道斯极限公式 , R=11.6/D 。
11.6是一个和观测光线波长有关的值 , R是角分辨率 , 单位是角秒;D是望远镜镜头直径 , 单位为厘米 。
韦伯望远镜主镜张开直径有6.5米 , 如果按照这个公式 , 比哈勃望远镜的分辨率要高了三倍 。
但是 , 实际上望远镜的光线聚焦方式 , 也会影响望远镜的清晰度 。
为什么詹姆斯韦伯望远镜长得很奇怪 , 像一把大伞?
我们知道 , 光线聚焦有两种方式 , 一种就是通过透镜来折射 , 还有一种是通过镜片反光聚焦 。
所以望远镜分成折射式望远镜 , 以及反射式望远镜 。
折射式望远镜 , 镜片有一定厚度 , 对光线有一定的衰减 , 所以对清晰度有影响 。
反射式望远镜不会造成光线的衰减 , 是比折射式望远镜更好的一种望远镜 。
詹姆斯·韦伯望远镜就是一个反射视望远镜 , 它张开以后像那个伞面一样的 , 就是它的反射镜 。
屡次推迟发射到底是为什么?
詹姆斯韦伯望远镜从1996年开始研制 , 原定于2007年发射 。
因为整个研制过程太复杂了 , 中间出了很多问题 , 所以一直推迟到现在 。
原定研制计划预算是5亿美元 , 后来屡次增加投资 , 最终完成时耗资96亿美元 。
为了降低望远镜主体的重量 , 它的主反射镜使用的材料是金属铍 。
为了完美反射光线 , 抛光精度要达到10纳米 。而且为了控制主镜在工作时产生的畸变 , 在主镜的背后还有7个电子仪器来测量、调控组镜的曲率 。
铍的价格非常昂贵而且有剧毒 , 所以在制造的过程中必须有防护 , 而且要非常仔细操作 。
但铍的物理性质很好 , 密度只有1.85 , 比强度是所有金属材料中最高的 。比强度的排名来说 , 铍第一 , 其次才是钛 , 再次才是铝 , 最后才是钢 。
为了把这个反射镜装进卫星的整流罩里 , 设计成了18块可以折叠的形式 , 到太空中以后再张开 。
但是在地面上的时候它是18块分开测试的 , 由于没有办法完全模拟在太空中展开的情况 , 所以这个测试也用了很久 。
原定今年10月份就要发射的 , 后来屡次推迟 。
原因就是这次发射必须慎之又慎 , 必须一次性成功 , 如果再出问题就没有办法维修了 。
詹姆斯·韦伯望远镜定点位置在地球和太阳之间的拉格朗日二点 , 这个点距离地球有150万公里 。
哈勃望远镜就是因为出了点问题 , 第1次发射到太空上的时候 , 看星星是模糊的 , 变成了一个近视眼 。
后来派航天飞机去修了几次 , 才把它修好 , 但是哈勃望远镜距离地球只有570公里 。
载人宇宙飞船目前还没有办法飞到距离地球150万公里的地方 。
为什么要距离地球这么远?
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