韦布空间望远镜将重写天文史

    詹姆斯·韦布空间望远镜于2021年12月25日从法属圭亚那升空，使“改写天文学”成为可能，它将提供关于宇宙起源的前所未有的数据。

    这架望远镜以美国航空航天局前局长的名字命名，是美国航空航天局、欧洲航天局和加拿大航天局的一项联合任务，将成为世界上最大的空间科学观测站。与前几代望远镜不同的是，韦布空间望远镜将在红外光谱中观测宇宙，因此它能够观测到首批星系，即时间上最接近大爆炸的那些星系。

    为什么收集这些数十亿年前的信息如此重要？美国国家航空航天局戈达德航天中心的天文学家赫罗尼莫·比利亚努埃瓦认为，“这与哲学相关，即了解宇宙的起源、我们来自哪里、那些构成我们的物质的存在内涵”，并举了一个例子：如果这架望远镜能让我们了解到分子和基本粒子是如何起源的，那么这些知识可以应用于物理学和地球上新材料的研发。

    韦布空间望远镜的设计寿命至少为5年，可延长至10年，但实际上“可以工作几十年”。为了实现这一目标，为韦布空间望远镜配备“冗余系统”非常重要。也就是说，每个最敏感的器件都要配备多套，以便在发生故障且不可能通过人为干预来修复时，故障器件能被同类器件所替代。

    延长使用寿命的另一个因素将是燃料问题。韦布空间望远镜将驻留在被称为“太空停车场”的第二拉格朗日点，这使得它可以在低耗情况下保持工作状态。

    根据媒体报道，韦布空间望远镜的核心是巨大的主镜。镜面的材料是铍，表面覆盖黄金，非常适合反射来自宇宙深处的红外光。韦布空间望远镜还携带四台科学仪器，这些仪器将共同完成两项主要任务：宇宙物体成像和光谱分析。

    镜面和仪器将由五层遮阳罩负责保护。遮阳罩形似风筝，充分展开后可以覆盖一块网球场。遮阳罩的材料是聚酰亚胺薄膜，聚酰亚胺的特点是既耐高温，又能在很大的温度范围内保持稳定性。这两个特点都至关重要，因为遮阳罩朝向太阳一侧的温度将高达110摄氏度，背阴面的温度只有零下237摄氏度。

    韦布空间望远镜还包含一个航天器总线模块，内含电力、推进、通讯、定向、加热、数据处理等子系统。韦布空间望远镜的总重量相当于一辆大巴车。

    韦布空间望远镜的建造工作始于2004年。该项目是大规模国际合作的成果，吸纳了加拿大和欧洲的仪器。超过1万人参与项目工作，预算最终膨胀至约100亿美元。

    （《参考消息》2021.12.26）