比原定发射日晚了十多年的韦伯太空望远镜,终于在前几日顺利升空,而现在天文学家最不想解释的问题为:哈伯望远镜与韦伯望远镜谁比较好?
更庞大也更强大的韦伯望远镜普遍被视为哈伯望远镜正式继承者;此外,由于韦伯望远镜重点放在红外天文学,因此它也是史匹哲太空望远镜(SST)的继承者。
但服役已逾 30 年的哈伯望远镜如今仍健朗,若让天文学家比较两者,就像在问更爱第一个孩子还是第二个孩子。事实上,詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)和哈伯太空望远镜(HST)两者大不相同。
▲ 哈伯望远镜(左)与韦伯望远镜(右)在太空中展开后的样子。(Source:Flickr/Hubble Space Telescope、Flickr/NASA’S James Webb Space Telescope CC BY 2.0)
能看见的最远距离
哈伯望远镜凝视了 134 亿年前的宇宙,挖出目前能观察到最古老和最遥远的物体,但韦伯望远镜预计可看到 137 亿年前来自宇宙第一批恒星和星系的光,科学家指出这 3 亿年内或许就藏有大量讯息,能帮助厘清哈伯望远镜看见的物体起源。
主要观测波段不同
哈伯望远镜主要观测波段为可见光,其次一些紫外光与红外光,而韦伯望远镜主要观测放在可以穿透宇宙尘埃云的红外光,这是因为随着宇宙膨胀,第一批恒星和星系发出的较短可见光、紫外光波长已拉长,因此韦伯必须改以红外线形式看见它们。
这也是为什么韦伯望远镜需在零下 240 ℃ 环境运行的原因,为了保持凉爽,韦伯带了把跟网球场一样大的遮阳伞,由 5 层名为 Kapton 的隔热罩组成,每层之间都有间隙可逸散热量,还能防止微陨石冲击。
在开始拍摄第一张照片之前,韦伯望远镜还有很多事情要做,老实说,NASA 工程师们现在应该有点压力,因为望远镜正处于执行最复杂操作的“29 天危险期”,有点像 NASA 将火星车送到火星并着陆地表前的“恐怖 7 分钟”,只不过韦伯望远镜的工作更加复杂,一不小心就有 300 多种出错方式在等着它失败。
韦伯望远镜的代办事项
接下来 2 周,韦伯望远镜需以完全正确的顺序、使用 178 道机制展开最重要的 2 个组件:遮阳板与主镜。
12 月 28 日,先展开固定遮阳板的机械臂,并抬起固定所有镜子和感测器的面板;12 月 30 日机械臂末端放出几个光帆,让来自太阳的光子轻微推动并控制望远镜落在正确位置。
1 月 1 日将开始铺展 Kapton 隔热罩,整套零组件涉及 400 个滑轮、70 个铰链、8 个马达以及 400 米长的电缆,非常繁琐;1 月 4 日,先在主镜前架起一个三脚架以容纳第二个较小的镜子,后者能把主镜捕捉的所有光线反射回相机。1 月 5 日:望远镜后方安装小型散热器来冷却所有相机设备。
1 月 7 日:正式展开不得不塞进火箭狭小客舱的巨大主镜。
太空位置差异
哈伯望远镜位于离地 530 公里高的地球轨道,但韦伯望远镜将前往距离地球 160 万公里远的日-地系统第二拉格朗日点,属于太阳轨道,前者如零件故障需换修还可以派太空人上去修理,但若后者出现重大零件故障,挽回不了只能随缘了。
- EXPLAINER: Veteran Hubble vs. new Webb space telescope
- I am the James Webb Space Telescope and I have so much to do
- There are over 300 ways that the new James Webb Space Telescope could fail, NASA says
(首图来源:Flickr/NASA’S James Webb Space Telescope CC BY 2.0)
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