為NASA百億美元設備抵擋太陽輻射,韋伯太空望遠鏡成功張開巨幅遮陽板

2022-01-04 21:00

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韋伯太空望遠鏡與火箭分離。(美聯社)

韋伯太空望遠鏡與火箭分離。(美聯社)

美國航太總署(NASA)斥資百億美元打造的韋伯太空望遠鏡,2021年聖誕夜已從法屬圭亞那發射升空。由於望遠鏡的主鏡和遮陽板過於巨大,因此必須先摺疊裝入載運火箭,待發射升空後方在太空中進行展開與組裝,這也是整件任務最具挑戰性的關卡。目前傳來的好消息是,地面控制人員已在去年12月31日將網球場大小的遮陽板成功展開,並且完成了其中3層遮陽板的拉緊工作

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《美聯社》(AP)報導,風箏外型的的巨幅遮陽板是韋伯望遠鏡的重要組成部分,面積相當於一座網球場,由鍍鋁聚酰亞胺的5層薄膜組成。在紅外線傳感器與直徑達6.5公尺的望遠鏡主鏡張望太空、尋找生命跡象時,遮陽板能夠抵擋來自太陽、地球與月球的輻射,使其保持在攝氏零下236度的運作溫度(遮陽板的向陽面則是攝氏110度的高溫)。韋伯望遠鏡的遮陽板於31日展開完成,計畫負責人歐奇斯(Bill Ochs)說這是一項巨大的成就,5層遮陽板的拉緊作業則預計在1月5日完成。

韋伯太空望遠鏡倒數前,法屬圭亞那的太空中心。(美聯社)
韋伯太空望遠鏡倒數前,法屬圭亞那的太空中心。(美聯社)

NASA指出,遮陽板薄膜的拉緊工作特別困難,因為遮陽板的結構、拉緊機制、以及電纜與薄膜之間存在複雜的相互作用,這也是在地球上最難測試的部分。但韋伯望遠鏡發射途中也發生一些小狀況,例如馬里蘭州(Maryland)基地的控制員必須重置韋伯的太陽能板以獲取更多電力,不過根據韋伯主要承包商斯洛普.格魯曼公司(Northrop Grumman)的主任工程師艾米・羅(Amy Lo)強調,韋伯供電穩定、沒有任何問題。

NASA團隊也重新調整了韋伯望遠鏡的方向,讓六具過熱馬達不要暴露在更多陽光底下,現在馬達已經冷卻下來恢復運作。艾米・羅表示一切都很好。歐奇斯希望拉緊剩下兩層遮陽板的過程能夠順利完成,「這段期間最好的事就是無聊,無聊就是我們在未來三天預期的狀況」。如果一切順遂,韋伯的主鏡將在本週末展開。

韋伯望遠鏡預計在1月底將到達距離地球160萬公里的拉格朗日點,截至3日為止韋伯已經走了一半路程。拉格朗日點可確保韋伯望遠鏡在太陽和地球引力的共同作用下,恰好獲得與地球同步運動所需的向心力。因此韋伯望遠鏡將與地球一起繞太陽運行,並且永遠維持在地球處於夜晚的一側,確保遮陽板外層始終對著太陽、地球和月亮的方向。當韋伯抵達目的地,專家將仔細檢測它的功能,預計今年6月底就可以正式展開觀測工作。

韋伯將接替哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)進行觀測。哈伯在1990年4月24日升空,對宇宙進行了1200多萬次的觀測。哈伯望遠鏡主要的觀測波段是可見光和紫外光,迄今為止觀測到最遠的星體距離地球達134億光年。韋伯的主要觀測波段則為紅外光,探測能力約為哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)的100倍,科學家預計它能夠觀測137億年前、也就是「大爆炸」(Big Bang)宇宙形成1億年之後的景象。

另一件好消息是:根據韋伯的燃油效率推算,韋伯望遠鏡的使用年限將比原先預估的10年還要長。

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