韦伯望远镜入轨 窥探「宇宙之初」

2021-12-26 00:00

■韦伯太空望远镜周六升空飞行约二十七分钟后,与火箭分离。
■韦伯太空望远镜周六升空飞行约二十七分钟后,与火箭分离。

(星岛日报报道)史上最强大的天文望远镜韦伯太空望远镜,在周六圣诞日从法属圭亚那发射升空,进入预定轨道,接下来将前往距地球约一百六十万公里的太阳轨道位置,展开史无前例的探索,开启天文探索新时代。科研人员期待这座革命性的红外綫太空望远镜,可大大提高人类对大爆炸后宇宙形成最早星系的认知,并探索系外行星是否可能有生命存在。

韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)从欧洲太空总署(ESA)在法属圭亚那的库鲁航天中心,由阿利安五型火箭搭载升空,在飞行二十七分钟后,它与火箭分离并顺利进入预定轨道。欧洲太空总署(ESA)署长阿施巴赫周六表示,韦伯太空望远镜发射升空,是最棒的圣诞礼物。

如果一切顺利,韦伯太空望远镜接下来将花一个月时间滑行到位于太阳轨道的目的地,距地球约一百六十万公里(约是地球与月球距离的四倍),并在太空中进行为期约六个月的调试,包括展开望远镜和遮阳板、冷却设备、校准等。 

这座约六千五百公斤重的革命性红外綫太空望远镜历时约三十年、斥资约九十亿美元(约七百零二亿港元)打造,由美国太空总署(NASA)、加拿大和欧洲太空总署联合研发,是国际大规模合作的结果,超过一万人参与。在一九八九年举行的一个研讨会上,韦伯太空望远镜的概念首次被提起,其被设想为接替哈勃太空望远镜继续探索太空。它原定二○○七年发射,但由于各种原因包括技术问题而多次延宕至今。

韦伯太空望远镜是已建成的性能最强、造价最高的太空望远镜,比哈勃太空望远镜灵敏约一百倍。它的主镜直径六点五米,凹面结构由十八片较小的六边形镜组成。这些镜片由镀金铍制成,优化后可反射来自遥远宇宙的红外。它有更大的集光区,比哈勃看得更深更远。除了主镜,这座太空望远镜也包含四台科学仪器,主要负责对宇宙物体进行成像和光谱学分析,也就是将光分解成不同波长,以研究宇宙物质的物理和化学属性。

其主镜和仪器受到五层遮阳罩保护,遮阳罩形状像风筝,展开后的尺寸相当于一个网球场大小。由于体形巨大,该望远镜以摺叠状态发射升空。韦伯太空望远镜下方有一辆「太空舱巴士」,用来收纳电力、推进、通讯、定位、加热和数据处理的子系统。不同于哈勃太空望远镜,韦伯太空望远镜将环绕太阳轨道运行。

火箭升空本身已够令人紧张,而升空后发生的事更令天文学家紧张。要在太空中展开网球场大小的望远镜,是有史以来最困难的部署,有超过三百项操作有机会失败,只要任何一点出现问题就一切都完了。但伴随着最高风险而来的是最高的回报。

该望远镜将在明年晚些时候,开始收集数据以及第一批图像,可望送回新綫索,协助科学家进一步了解宇宙和太阳系外类似行星的起源。韦伯太空望远镜有两项主要科学任务,第一项是探索宇宙历史的早期阶段,第二项是发现和研究系外行星是否可能有生命存在。

据美国太空总署(NASA)介绍,韦伯太空望远镜将观测一百三十五亿多年前宇宙中第一批恒星是如何诞生的,以及第一批星系怎样形成的。随着宇宙持续膨胀,这批早期发光天体发出的紫外光和可见光朝光谱的红端移动,波长变长(这种现象被称为红移),最终以红外光的方式在今天抵达近地空间,这会被该望远镜捕捉到。此外,它还将观测太阳系行星和其他遥远天体,帮助科研人员了解诸多天体系统的起源及演化进程。
 

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