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新闻时间:2020-02-08,来源:建筑培训,作者:

韦伯望远镜造价

1、詹姆斯·韦伯太空望远镜与哈勃望远镜有何不同?

前者比后者更大、更精密,能够探测更遥远的太空,而且前者重量只是后者的三分之一。

2、詹姆斯·韦伯太空望远镜的镜面系统

詹姆斯·韦伯望远镜的镜面系统包括主镜、次镜和三镜。虽然尺寸相对较小的次镜和三镜也都很有特色,但昂贵的主镜却是结构最复杂的,由许多个子镜拼接而成的。镜面系统和精密偏转镜(FSM)是由鲍尔航空航天技术公司研制的,该公司是诺·格公司“光学技术和轻质镜面系统”的主承包商。“韦伯”的主镜直径高达6.5米,在天基望远镜中绝对算得上是巨大的。主镜的直径的比发射它用的火箭更大。主镜被分割成18块六角形的镜片,发射后这些镜片会在高精度的微型马达和波面传感器的控制下展开。但是,此法不会跟凯克望远镜一样,不必像地面望远镜那样必需根据重力负荷和风力的影响而要按主动光学来时常持续调整镜段,故詹姆斯韦伯太空望远镜除了初期配置之外将不会有太多改变。主镜的镜面作为全体也形成六角形,聚光部和镜面都露在外面,容易让人联想到射电望远镜的天线。另外,它的主体也不呈筒状,而是在主镜下展开座席状的遮光板。 铍镜衬底使所有子镜可拼接成传统意义上的一面镜子。衬底厚度约为5cm,“前”反射面被高度抛光,“后”面被精密加工成比实心结构更轻的“蛋架型”结构。反射面的表面粗糙度小于20nm,镀上的一层纯金薄膜也是为了提高其反射红外光线的能力。选择铍材料是因其极高的刚性和轻质特性,在“韦伯”极寒的运行温度下不易发生形变。 作动器是由精密马达和齿轮构成的精细结构,用于移动和调整反射镜表面形状。作动器可使18块子镜精确排布,像一面整镜一样对宇宙中的某一物体进行会聚成像。18块子镜各含6台用于移动和转动作动器,全部子镜可利用作动器排布成一面巨大的整镜。另外,每块子镜都搭载一台特殊的作动器,一边直接连接镜背面中心,另一边通过长、薄的铍结构连接镜边缘。每台作动器可使18块子镜拥有完全相同的“曲率中心”,确保它们的焦点重合。这些镜面作动器是“韦伯”众多新发明中的一个。它们能够通过纳米尺度的微小位移使镜面具备最佳的光学性能。另外,这些作动器必须在只比绝对零度高几十度的极端“制冷”温度下运行。当“韦伯”在太空展开并冷却到运行温度后,地面站的工程师们将向所有作动器发送指令来调整所有的镜面,这一过程耗时两个月。随后,一旦“韦伯”开始全面运行并进行科学观测,每10到14天就要进行一次镜面调校工作。借助这项新技术,“韦伯”将成为首台采用主动控制拼接主镜的天基天文台。 底板接口柔性部件(BIF)接口将主镜连接到望远镜底板上,该底板支撑主镜全部的18块子镜。精密加工而成的柔性部件像精致的弹簧一样,可承受从室温到零下390度的温度变化引起的热胀冷缩。除了这些连接到底板上的,每块子镜上的还有很多这种柔性部件。

3、美国耗资近100亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜到底有多厉害?

一、耗资

相比它的前辈“哈勃太空望远镜”,先进太多了,我们来看几个数据:

光是耗资这一块,就远超哈勃太空望远镜;87亿美元什么概念?我们的53度飞天茅台,2017年报价是1299,也就是4300万瓶飞天茅台的总销售额!

要知道,阿波罗计划的六次登月,总耗资是255亿美元;所以在耗资上,詹姆斯·韦伯太空望远镜实际上已经堪比登月的规模了。

二、特殊的轨道

詹姆斯·韦伯太空望远镜,将安置在日-地第二拉格朗日点,距离地球150万公里,是地月距离的四倍。

所以任何一个地方出现故障的话,都是无法进行修复的,这么远的距离不可能派人去维修;对设备的可靠性要求极高,弄不好二十多年的筹划,近100亿美元的耗资真会打水漂!

日-地第二拉格朗日点,相对于地球的位置是不变的,而且是引力平衡点;在该点上,韦伯太空望远镜可以长时间对某个区域进行长时间观测,不会像哈勃望远镜那样受到地球的遮挡。

而且该点处,位于地球的半影区域,地球将遮挡绝大部分太阳光线,望远镜内部将处于-236℃(约37K)的工作环境。

三、精密的镜片

詹姆斯·韦伯太空望远镜的主镜,直径是哈勃望远镜的2.7倍,采用多镜片结构,最终主镜片面积是哈勃望远镜的7.3倍,灵敏度大大提高,综合能力超过前者一百倍。

而且镜面的制造误差,达到原子尺度的10纳米,也就是十个原子的厚度;因为镜片实在太大,所以设计成18面六边形镜片,发射时将镜片进行折叠,到达轨道后再进行展开。

而且还要承受发射过程中的剧烈震动,还要在太空持续数周的运行,期间哪怕混进一粒灰尘,都将导致展开时出现毁灭性的精度误差,这对镜片的精度是极大的考验。

四、望远镜的能力

詹姆斯·韦伯太空望远镜,能观察到可观测宇宙最遥远的距离,也就是宇宙大爆炸之初发出来的光线,这也是它的主要任务之一!

相对于哈勃望远镜,詹姆斯·韦伯太空望远镜还有一个非常大的优势,就是它的观测波段主要是红外线;红外线波段比可见光波段的范围更广,意味着詹姆斯·韦伯太空望远镜能接收到的信息更多,在地外行星的探测上,具有绝对的领先优势!

4、美国耗资近100亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜到底有什么特殊之处?

一、耗资

相比它的前辈“哈勃太空望远镜”,先进太多了,我们来看几个数据:

光是耗资这一块,就远超哈勃太空望远镜;87亿美元什么概念?我们的53度飞天茅台,2017年报价是1299,也就是4300万瓶飞天茅台的总销售额!

要知道,阿波罗计划的六次登月,总耗资是255亿美元;所以在耗资上,詹姆斯·韦伯太空望远镜实际上已经堪比登月的规模了。

二、特殊的轨道

詹姆斯·韦伯太空望远镜,将安置在日-地第二拉格朗日点,距离地球150万公里,是地月距离的四倍。

所以任何一个地方出现故障的话,都是无法进行修复的,这么远的距离不可能派人去维修;对设备的可靠性要求极高,弄不好二十多年的筹划,近100亿美元的耗资真会打水漂!

日-地第二拉格朗日点,相对于地球的位置是不变的,而且是引力平衡点;在该点上,韦伯太空望远镜可以长时间对某个区域进行长时间观测,不会像哈勃望远镜那样受到地球的遮挡。

而且该点处,位于地球的半影区域,地球将遮挡绝大部分太阳光线,望远镜内部将处于-236℃(约37K)的工作环境。

三、精密的镜片

詹姆斯·韦伯太空望远镜的主镜,直径是哈勃望远镜的2.7倍,采用多镜片结构,最终主镜片面积是哈勃望远镜的7.3倍,灵敏度大大提高,综合能力超过前者一百倍。

而且镜面的制造误差,达到原子尺度的10纳米,也就是十个原子的厚度;因为镜片实在太大,所以设计成18面六边形镜片,发射时将镜片进行折叠,到达轨道后再进行展开。

而且还要承受发射过程中的剧烈震动,还要在太空持续数周的运行,期间哪怕混进一粒灰尘,都将导致展开时出现毁灭性的精度误差,这对镜片的精度是极大的考验。

类似的失误,在它的前辈哈勃望远镜中已经出现过,但哈勃望远镜位于近地轨道,NASA安排了数次人工大修,才使得哈勃望远镜恢复正常,但是韦伯太空望远镜没有维修的机会。

四、望远镜的能力

詹姆斯·韦伯太空望远镜,能观察到可观测宇宙最遥远的距离,也就是宇宙大爆炸之初发出来的光线,这也是它的主要任务之一!

相对于哈勃望远镜,詹姆斯·韦伯太空望远镜还有一个非常大的优势,就是它的观测波段主要是红外线;红外线波段比可见光波段的范围更广,意味着詹姆斯·韦伯太空望远镜能接收到的信息更多,在地外行星的探测上,具有绝对的领先优势!

5、詹姆斯韦伯太空望远镜升空了吗?

北京时间3月28日报道,美国航空航天局决定推迟詹姆斯·韦伯太空望远镜——用于发现外星生命——发射升空时间。

美国航空航天局的官员们表示,他们需要更多时间组装和测试詹姆斯·韦伯太空望远镜。根据最新计划,这台太空望远镜将于2020年发射升空。

詹姆斯·韦伯太空望远镜——造价已超过70亿美元——被认为是目前正在轨道上执行任务的哈勃太空望远镜的“接班人”。

根据原定计划,詹姆斯·韦伯太空望远镜将于今年发射升空,去年秋季美国航空航天局决定把发射时间推迟到2019年,今天又宣布将进一步推迟到2020年。

美国航空航天局及其合作伙伴欧洲空间局将共同敲定新的发射日期。

美国航空航天局表示,一旦确定了新的发射日期,它将提供新的成本估算。

官员们表示,詹姆斯·韦伯太空望远镜费用可能超过国会设定的80亿美元(56亿英镑)预算上限。美国航空航天局已经向该项目投入了70亿美元(50亿英镑)。

詹姆斯·韦伯太空望远镜被描述为“时间机器”,可以帮助解开宇宙的奥秘。

它将用于研究逾135亿年前诞生于宇宙形成早期的第一批星系,并观测恒星、系外行星,甚至太阳系卫星和行星的起源。

今年1月,詹姆斯·韦伯太空望远镜在约翰逊航天中心的一个巨型真空室的测试很成功——证明它可以在深空正常工作。

它完成了100天的低温测试,环境温度在冰点以下数百度,以确保它在极端寒冷环境中能正常工作。

詹姆斯·韦伯太空望远镜项目经理比尔·奥克斯(Bill Ochs)说:“这次测试的成功完成,对于詹姆斯·韦伯太空望远镜来说是一个非常重要的里程碑。”

CBS新闻刊文称,奥克斯表示,“实验证实了望远镜与科学仪器的准确性、望远镜的成像质量,确认了望远镜的热性能。我们现在已经确认,美国航空航天局及其合作伙伴拥有出色的望远镜和一系列惊人的科学仪器。”

据美国国家航空航天局称,要探测遥远天体辐射的红外线,望远镜温度必须非常低。

6、韦伯太空望远镜组装完成,有望于2021年升空,韦伯能超越天眼吗?

我觉得他有可能超过天眼,因为现代科技是一直在提升的状态。据国外媒体报道,本周美国国家航空航天局(NASA)旗下的詹姆斯·韦伯太空望远镜组装完成,这意味着其距离升空替代哈勃望远镜又近了一步。

这次组装是在位于加利福尼亚州雷东多海滩的诺斯罗普·格鲁曼公司旗下一个工厂进行的。工程师们用起重机将望远镜与另一个主要部件——航天器和遮阳板组合在一起。完成后的詹姆斯·韦伯太空望远镜将接替哈勃太空望远镜的工作。

当地时间周三,NASA公开了组装过程的一些景象。其中詹姆斯?韦伯太空望远镜的镜面很显眼。进行组装的两部分设备通过物理方式连接,目前工程师们现在正在处理电气连接等细节问题。9年前发射的哈勃太空望远镜仍在运行,但其面临的技术问题越来越多。詹姆斯·韦伯太空望远镜原本计划在2018年发射,但多次被推迟,同时成本严重超支。目前NASA计划在2021年将这部太空望远镜送入太空。

与哈勃望远镜不同的是,韦伯望远镜更多的是对天体进行红外光的观测,因此,韦伯望远镜有五片大型金箔构成的光盾,这些光盾能够阻挡来自太阳的红外光并保持内部结构温度。不过一直以来,这五片光盾展开、收纳和组装一直是非常大的难题,还好现阶段这些问题已经解决了大部分。

7、美国韦伯望远镜真的很先进吗?

韦伯太空望远镜——哈勃太空望远镜的继任者、看到更深的问题当科学家哈勃望远镜送入太空,他们没有料到地发现,宇宙的扩张加快。理论上说,应该放缓。他们也不知道他们会取得前排门票将观看彗星撞击木星。 韦伯的真正价值才能知道后到达的地方越来越多的明星。最大的科学揭示可能是没有人想过要问的问题还没有,这样的发现未知的,太意外,他们开放的思想,新的问题洪水的新境界。明天的天文学家将其所拥有的前所未有的工具来探索宇宙。韦伯的最大的科学很可能在于地区尚未甚至是可想而知的。在这个遥远的轨道,韦布望远镜是从地球太远,有我们星球的磁场,能够阻止高能宇宙射线的保护。 宇宙射线可能干扰望远镜的信号,甚至建立电荷,它可以创建的小雷击的望远镜等效。这种火花可能伤害敏感设备或损坏望远镜的材料。韦伯经过精心设计,考虑到这一点,有额外的探测器和遮阳传导领域的屏蔽,以防止积累电压。 韦伯不像典型的望远镜。这是因为它不是一个封闭的管或圆顶。望远镜看到类似哈勃可见光为主,用管,防止进入其文书杂散光。但韦伯的红外线探测器必须受到保护,主要是从热源,所以它使用了一个开放式的设计,让热量消散容易进入太空。韦伯的遮阳,这是韦伯之后,随即渡过从火箭公布,包括5层的耐热材料称为硅涂层的聚酰亚胺。每一层进一步偏转任何热或光线穿透前层。 韦伯的最具创新性的部分是它的主镜,将折叠起来,可以放入发射的火箭送入太空,并开展一旦接近自己的轨道。韦伯的镜子有18个六角形的部分,近似一个圆圈,是望远镜的反射镜的最佳形状。 该镜由18重量极轻,但刚性部分。该部分是由铍,材料处理的极端寒冷的韦布望远镜将面临:-233.3℃(40开尔文,-388华氏度)的能力。合同和变形铍比玻璃少在这寒冷的温度,也因此成为更加统一。 韦伯镜的部分也将涂有一层细的24 - K金。这是用黄金涂层的红外望远镜,因为它反映了红灯非常好。利用黄金将百分之九十八的镜子反射,只有普通镜子反射百分之八十五。项目时间表 :1993年空间望远镜研究所会委任一个委员会,研究21世纪的空间天文任务。 1995-1996年该委员会建议,以此作为对哈勃望远镜的一个显着更大的红外光能够看到的继任者。 美国宇航局戈达德太空飞行中心选择和空间望远镜科学研究所,研究其可行性。 三个独立的政府和航空航天小组确定,这种观测站是可行的。 1997年美国宇航局选择的戈达德太空飞行中心,TRW公司和鲍尔航空队微调望远镜的技术和资金需要。 美国宇航局选择洛克希德马丁和TRW(在2002年成为诺斯罗普格鲁曼公司空间技术/球航天)进行“一期”使命的研究,设计的初步分析和成本。 2002年根据两个“一期”研究,美国航空航天局选择了天合/球航空航天设计,继续在“第一阶段B”的详细设计研究,探讨的性能和所选择的设计成本。该望远镜是由下一代改名太空望远镜的詹姆斯韦伯太空望远镜。TRW公司,诺思罗普格鲁曼公司收购了,成为诺斯罗普格鲁曼公司空间技术。美国宇航局选择的飞行科学工作组和团队的近红外照相机发展负责。 2004年施工开始对某些望远镜部件,需要广泛,长期的工作 - 尤其是韦伯的科学仪器和主镜的18个分部。 2005 年美国航天局批准了欧洲航天局提供的阿丽亚娜5型火箭发射到轨道韦伯其经营使用。 这就完成了欧空局的贡献和加拿大航天局计划在韦伯。 2006 年科学仪器工作队的近红外照相机通(NIRCam)和中红外仪(MIRI)的其关键设计审查,并开始建造的飞行工具。所有韦伯的关键技术进行了测试飞行条件下成功。 2007-2008 年美国航空航天局内部和外部小组审查的使命。内部“初步设计审查”,对外“不主张审查”的结论是,计划和设计达到所需的美国宇航局承诺阶段C和D C和D阶段需要详细设计,采购,测试的成熟度,和装配与天文台的望远镜组成部分。 施工开始认真。 2009–2010年主镜将完成。 这架望远镜的科学仪器将被交付给美国航空航天局。 2012年望远镜的组装和测试仪器将在一个巨大的低温真空,看看它们的功能在空间的寒冷气温正常。 2014年预定发射的詹姆斯韦伯太空望远镜。

8、韦伯望远镜部署在什么轨道?

韦伯望远镜将部署在150万千米的第二拉格朗日点上

9、美国韦伯望远镜真的很先进吗

其实,望远镜的工作原理很复杂的,简单的说,就是通过折射,来对光线进行加工。如果再说细了,就涉及到光线在不同介质中的传播规律,以及视角变化对人的视觉效果影响等等,这并不能简单说明的。我干这行的,都不全搞的清楚呢。如果你真想看这些枯燥的东西,相信网络上原理图你也看了很多,如果你需要的不是枯燥的数据图纸,而是实物介绍与内部照片的话,你可以看看这些介绍:这是望远镜的棱镜的原理与图片。如果对望远镜有兴趣,可以看看里面知识。这已经是介绍的很趣味性的了。除非你将来要研究这个领域,否则我感觉你还是不要深入研究这些东西了,深入下去就是一些枯燥的计算公式了,很没意思的。

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