詹姆斯·韦伯太空望远镜已完全展开其复杂而庞大的遮阳板

距离地球60万英里处,一个由电缆、薄膜和其他活动部件组成的精妙的芭蕾舞表演已经完成。
Artist conception of the James Webb Space Telescope.
詹姆斯·韦伯太空望远镜艺术家概念图,太阳能挡板已部署。NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez

这个最大、最复杂的太空科学观测设备于周二,经过八天的展开和组装,终于完全部署了其至关重要的太阳能挡板。

这个70英尺的太阳能挡板对詹姆斯·韦伯太空望远镜的运行至关重要,其展开过程并非易事。它的五层结构,每一层都是薄如发丝并覆有反射金属的塑料薄膜,共同提供了超过100万SPF的防护。望远镜精密的科学仪器也需要极低的温度才能探测到微弱的红外光——太阳能挡板将确保韦伯保持在零下380华氏度(约零下229摄氏度)的低温。有了这个冷却盔甲,观测设备的太阳能暴露也从200千瓦下降到只有零点几瓦。

“在太空展开韦伯的太阳能挡板是一个非凡的里程碑,对任务的成功至关重要,”NASA总部韦伯项目主管格雷戈里·L·罗宾逊在一份声明中表示。“成千上万的部件必须精确协作,才能使这个工程奇迹完全展开。这个团队以其部署的复杂性完成了一项大胆的壮举——这是韦伯迄今为止最大胆的尝试之一。”

为了设置其太阳能挡板,韦伯必须小心地展开然后“张紧”每一层。“太阳能挡板部署过程中的薄膜张紧阶段尤其具有挑战性,因为结构、张紧机构、电缆和薄膜之间存在复杂的相互作用,”NASA韦伯太阳能挡板经理詹姆斯·库珀在NASA博客文章中说道——这是“地面上最难测试的部分。”

耗资100亿美元的韦伯望远镜于12月25日从法属圭亚那的一个欧洲航天发射场发射升空。它是迄今为止发射到太空的最强大的望远镜,配备了一个21英尺的镜面,其集光能力约为哈勃太空望远镜的六倍。NASA一直非常谨慎地以极其精确的控制来执行观测设备的发射的各个方面,甚至推迟了原定的太阳能挡板张紧计划,以便团队能够出于谨慎而仔细地复查电力系统。这种谨慎可能会让韦伯运行超过十年——其最低基本运行时间为五年。

[相关: NASA的詹姆斯·韦伯望远镜正在展开一个超薄挡板以保护它免受太阳照射]

NASA估计,在詹姆斯·韦伯太空望远镜的部署过程中,有超过300个潜在的单点故障机会。韦伯项目经理比尔·奥克斯告诉CNN,现在太阳能挡板已经升起并安装到位,望远镜已经克服了70%到75%的潜在故障。

望远镜还在周三成功部署了其二级镜面,奥克斯在NASA的直播中称这是“JWST的又一个辉煌的日子”。“我们距离地球约60万英里,而且我们确实拥有一台望远镜。所以祝贺大家。” 但韦伯尚未完全脱离危险。在观测设备设置其额外的镜面和仪器期间,还有几天部署日即将到来。与此同时,韦伯也正在前往其工作地点,距离地球约一百万英里——它将在2022年晚些时候开始收集数据和其第一批图像。

成功释放太阳能挡板是韦伯团队背后的一项巨大成就,并引发了望远镜团队的庆祝。“我们将永远因我们所经历的一切而联系在一起,”奥克斯告诉NPR——“JWST团队太棒了。”

 

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Hannah Seo

特约撰稿人,科学

Hannah Seo 是 Popular Science 的科学撰稿人。她于 2020 年以实习生身份加入,此后一直为 Popular Science 的网站和季度杂志定期投稿。Hannah 的报道涵盖了从 COVID-19 到罕见的考古发现等各种主题,她总是乐于讨论奇特的海洋生物或神经心理学的奥秘。


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