美國宇航局:如果說有一件事應(yīng)該團(tuán)結(jié)全人類的力量,那就是宇宙的探索。
預(yù)定于2021年3月發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡,將帶領(lǐng)現(xiàn)代天文學(xué)進(jìn)入新開拓時(shí)代。
2021年將發(fā)射近幾十年來最重要的空間探索任務(wù)之一。美國宇航局稱新的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡是哈勃望遠(yuǎn)鏡的正式繼承者,自1990年發(fā)射以來,哈勃望遠(yuǎn)鏡本身就取得了巨大的成功。這是一個(gè)真正壯觀的工程壯舉,而JWST望遠(yuǎn)鏡的主鏡為21英尺4英寸(6.5米),幾乎是哈勃望遠(yuǎn)鏡的三倍。一旦它明年用阿麗亞娜5號(hào)火箭從其位于法屬圭亞那的發(fā)射基地發(fā)射,它將開始新的旅程。不少天體物理學(xué)更是聲稱詹姆斯韋伯強(qiáng)于哈勃100倍,那么它到底有何神奇魅力呢?我們一起來看看,詹姆斯韋伯的10大優(yōu)點(diǎn)吧。
1.理解早期宇宙
由于它既能看到紅外波長,又能看到可見光譜,這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡擁有著前所未有的分辨率,可以使我們看到,數(shù)十億年前宇宙大爆炸之后第一批恒星和星系形成的時(shí)間。換句話說,我們將能夠看到宇宙形成大約3億年后的情景。而現(xiàn)在我們可以看到大約460億光年之外。詹姆斯韋伯將為我們展示可觀測(cè)宇宙中最遙遠(yuǎn)和最古老的天體。能夠看到這些難以置信的古老星系將提高我們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí),比如宇宙如何工作和它是如何產(chǎn)生的。
2.觀察外星世界
3.欣賞完美的風(fēng)景
當(dāng)哈勃位于距離375英里(600公里)的低地球軌道上時(shí),詹姆斯·韋伯將在近100萬英里(150萬公里)之外進(jìn)行觀測(cè)。這是地球第二個(gè)拉格朗日點(diǎn)的大致位置,在這個(gè)區(qū)域,望遠(yuǎn)鏡將環(huán)繞太陽運(yùn)行,同時(shí)仍能與地球保持一致。從這個(gè)位置進(jìn)行觀測(cè)可以不間斷地觀察宇宙,遠(yuǎn)離諸如地球或月球發(fā)出的光和熱源。同時(shí),強(qiáng)大的遮陽罩將保護(hù)望遠(yuǎn)鏡,使后部的科學(xué)儀器和遠(yuǎn)觀鏡在寒冷且最佳的狀態(tài)下工作(最佳狀態(tài):-388°F,也就是-225°C)。
4.揭示太陽系外行星
到目前為止,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)千顆太陽系外行星,其中許多是開普勒任務(wù)發(fā)現(xiàn)的,這是非常值得雀躍的成果。JWST將部署幾種探測(cè)系外行星的方法,包括利用其紅外視覺探測(cè),直接探測(cè)行星的熱量和其他條件。它還配備了日冕圖的能力,使它能夠阻擋來自主恒星光線(這些恒星比行星亮數(shù)百萬倍),并直接觀察作為不同光點(diǎn)的較大行星。JWST還將使用凌日法來觀測(cè)恒星亮度的微小下降,因?yàn)橄低庑行菚?huì)在它們的恒星面前經(jīng)過(這句話就是我為大家簡單介紹一下凌日法,凌日法是發(fā)現(xiàn)行星的主要手段之一)。
5.搜尋太陽系第九行星
許多科學(xué)家認(rèn)為,一顆未被發(fā)現(xiàn)的大行星潛伏在太陽系外。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)冥王星軌道的柯伊伯帶有未解的重力異常。如果第九行星確實(shí)存在的話,JWST應(yīng)該有能力通過紅外光譜來探測(cè)它的大氣成分,從而直接對(duì)它進(jìn)行成像。預(yù)計(jì)九號(hào)行星將在離太陽最遠(yuǎn)1200 AU的地方存在。然而,如果發(fā)現(xiàn)了9顆行星,那將是自1846年海王星以來發(fā)現(xiàn)的最后一顆太陽系行星(可能是最后一顆吧),這是世紀(jì)壯舉。
6.研究太陽系
除了回顧宇宙數(shù)十億年之外,韋伯還將有能力以前所未有的細(xì)節(jié)來研究我們自己的太陽系。除了能夠拍攝行星、小行星和彗星等令人印象深刻的超高清照片外,它還能分辨出大多數(shù)其他望遠(yuǎn)鏡都無法看到的物體,無論是地面望遠(yuǎn)鏡還是太空望遠(yuǎn)鏡。關(guān)于銀河系的一角,仍然有許多問題沒有得到解答,JWST將能夠繪制出遙遠(yuǎn)物體的表面并分析它們的組成。美國宇航局甚至表示,它非常的強(qiáng)大。
7.基于哈勃的成功
8.提供十年的答案
一旦于2021年發(fā)射,JWST將經(jīng)歷6個(gè)月的調(diào)試過程,其中包括前往目的地的長達(dá)一個(gè)月的旅程。整個(gè)任務(wù)壽命計(jì)劃至少持續(xù)五年半,NASA希望望遠(yuǎn)鏡能工作十年以上。不幸的是,由于所涉及的距離很遠(yuǎn),因此無法為JWST提供服務(wù),而哈勃?jiǎng)t很容易到達(dá)低地軌道上。盡管如此,Webb將攜帶足夠的燃料至少維持十年,而五年的科學(xué)運(yùn)行將通過對(duì)飛行系統(tǒng)的廣泛測(cè)試來計(jì)算。
9.測(cè)量暗物質(zhì)的影響
一個(gè)多世紀(jì)以來,暗物質(zhì)一直困擾著科學(xué)家。盡管如此,天文學(xué)家仍然堅(jiān)信它的存在,因?yàn)樗鼘?duì)星系和星系團(tuán)產(chǎn)生了無法解釋的引力效應(yīng)。雖然韋伯不能直接觀察暗物質(zhì),但它配備了測(cè)量暗物質(zhì)效果所需的工具。韋伯將能夠準(zhǔn)確地探測(cè)組成星系的重子,也就是正常物質(zhì)的數(shù)量,使科學(xué)家能夠計(jì)算出暗物質(zhì)的數(shù)量來解釋它們的引力效應(yīng)。這將更好地確定暗物質(zhì)在宇宙演化中所扮演的角色。
10.團(tuán)結(jié)世界
詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡是如此強(qiáng)大,它將能夠揭示宇宙的一個(gè)細(xì)節(jié)水平,我們從未見過。就像之前的哈勃一樣,韋伯最偉大的發(fā)現(xiàn)很可能是我們今天無法想象的。你認(rèn)為韋伯會(huì)向我們揭示什么偉大的秘密?
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