经过多年的延误,詹姆斯·韦伯望远镜终于进入太空

发射成功了,但任务控制中心的工作才刚刚开始。
Guiana Space Center mission control during the James Webb Space Telescope launch on Christmas Day
詹姆斯·韦伯太空望远镜搭乘阿丽亚娜5号火箭,从法属圭亚那升空,并脱离地球轨道。NASA

在经历了多次延迟后,有史以来最大的太空望远镜终于起飞了。重达14,000磅的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)于12月25日上午7:20(美国东部时间)从法属圭亚那库鲁的圭亚那航天中心发射升空。您可以在此处观看发射过程。

自20世纪90年代末开始研发(技术上已延迟14年),JWST 是一项精密的太空工程壮举。它拥有“一个直径超过20英尺的镜面,一个网球场大小的遮阳罩用于阻挡太阳辐射,以及四个独立的相机和传感器系统来收集数据”,其强大到足以观测到与银河系年龄相仿的星系,并评估神秘系外行星的大气层

“韦伯望远镜项目开始的时候,我还只是小学生,”德克萨斯大学的天文学家Caitlin Casey 最近告诉《大众科学》。“作为一个最终被束缚在这个星球上的物种,我们却能够深入宇宙的如此深处,看到它自身的起源,这真是太不可思议了。这非常有意义。”

上午7:48,也就是从圭亚那航天中心搭乘阿丽亚娜5号火箭发射约30分钟后,JWST 脱离了火箭,任务控制中心成功部署了它高达五个巨大的太阳能电池板,这些电池板为其仪器和通信系统提供动力。望远镜定于周六晚上完成首次轨道修正。

James Webb Space Telescope over Earth after separating from rocket
这是詹姆斯·韦伯太空望远镜在飞离地球轨道前的最后一张照片。NASA

“这对美国、我们的欧洲和加拿大合作伙伴来说,都是伟大的一天,更是对地球来说的伟大一天,”NASA局长比尔·纳尔逊说。“我们将发现我们从未想象过的令人难以置信的事物,而这不正是这个团队的典型表现吗?他们将不可能变为可能。

JWST 的旅程还有一段距离。根据其任务时间表,望远镜将在2.5天后,也就是刚刚经过月球时,进行另一次修正机动。在那之后,任务控制中心将开始展开JWST的遮阳罩和其他在发射过程中为确保安全而被锁定或收起的部分。几周后,当遮阳罩帮助JWST降温后,望远镜的飞行软件将启动,并引导它进入距离地球近100万英里的最终轨道。

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望远镜将悬停在一个引力稳定点,称为日地拉格朗日L2点(L2),这将使其在地球绕太阳运行时保持与地球对齐。由于JWST主要设计用于观测红外光,因此必须将其与可能淹没遥远恒星和行星微弱信号的任何热量或光线隔离开来。有了遮阳罩,它在暴露于太阳光的一侧温度最高也不会超过185华氏度;而另一侧,也就是望远镜的镜面、探测器和其他精密仪器所在的地方,将保持在零下388华氏度的低温。拉格朗日点的有趣的引力特性确保JWST不会翻转并烧毁其传感器,而太阳能电池板和计算机也不会结冰。

JWST 预计将在大约六个月后开始其主要科学任务。耗资100亿美元的望远镜,在任务开始后预计至少运行五年,并携带足够的推进剂可运行十年。NASA表示,鉴于其距离地球较远,为望远镜加注燃料或进行维修将过于昂贵和复杂

目前,世界各地的科学家们都屏息以待,希望这件备受期待的技术能够开始产出数据。

“现在我们必须认识到,仍有无数的事情必须成功,而且必须完美成功,”纳尔逊说。“但我们知道,巨大的回报伴随着巨大的风险。

 

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Rachel Feltman

特约编辑

Rachel Feltman 是《流行科学》的特约编辑。她主持并监督热门播客“我这周学到的最奇怪的事情”,并帮助充实杂志的数字版内容。她住在泽西城,与她同样高挑的丈夫和同样年长的猫一起生活。


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