每天移动1毫米:詹姆斯韦伯太空望远镜开始对齐主镜

人类历史上具有里程碑意义的太空观测仪器:詹姆斯韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)发射升空已经过去了19天,那么,这台耗资接近100亿美元,被科学家寄予厚望的太空望远镜现在旅行到哪儿了?它目前的主要工作或者说主要任务是什么呢?

确切地说: 詹姆斯韦伯太空望远镜目前正在进行的一项任务是对齐主镜,这项工作旨在将望远镜的18块各自独立的镜面对齐到一个平面上,以便能够更加准确、更加清晰地观测目标。按照NASA科学团队的计划,要将全部18块各自独立的镜面对齐到一个观测平面上,大约需要3个月的时间!

很多人可能会发出疑问:不就是将几块镜面对齐校准一下嘛,怎么用得了这么长时间?

事实上,正像NASA的 詹姆斯韦伯太空望远镜 项目团队所预想的那样,为了确保价值100亿美元的昂贵设备不出任何差错,望远镜部署阶段每一步都必须非常小心,基本上要求万无一失。

具体来说,要将望远镜的18块各自独立的镜面对齐到一个能够正常工作的平面上,科学家需要操控总共多达126个极其精密复杂的电机,另外,副镜上还有6个独立的电机,也就是说,为了对齐这块镜面,需要操控132个移动装置。

另外,对齐镜面之所以需要3个月时间,还有一个决定性的因素是,这些极其精密的电机在以纳米级的精度进行工作,每次移动的幅度不大于10纳米(这个幅度大约是人类头发直径的10000分之一),每个镜面需要先移动12.5毫米,以便从固定它们的装置上挪开,而为了减少热量产生,每个电机每天只能执行一次移动指令,移动幅度不超过1毫米,因此,光是把这18块镜子从固定装置上挪开,就需要大约10天的时间,然后才能开始真正的“对齐”动作,全部完成所需要的时间不少于3个月。

不过,对于一台耗时近30年,耗资近100亿美元的昂贵天文观测仪器来说,在真正开始工作前,花费如此之多的时间是值得的,毕竟,为了让这台设备能够正常工作,天文学家已经等了30年,比较而言,3个月时间实在是微不足道。

截至北京时间2022年1月14日11时, 詹姆斯韦伯太空望远镜已经飞离地球123万公里,距离日地L2点尚有21万公里,预计, 詹姆斯韦伯太空望远镜的第一张观测图像将在今年夏天的某个时间公布,这才是值得我们期待和焦急等待的真正东西吧。

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