哈勃望远镜“继任者”发射在即

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-12-27 00:06
　展开后的五层菱形隔热罩
　　为实现更长的使用寿命，“韦伯”并未使用液氦作为制冷的主要手段，而是携 ...

　　为提高薄膜的反射率，以将更多热量反射出去，隔热罩正反面均附有一层100纳米厚的铝，离太阳最近的两层还掺杂了硅，这是这两层材料显现出淡紫色的原因。每层隔热罩均可以阻挡约90%的热量，五层协同工作可以使两侧的温度差达到约300摄氏度，为望远镜主要结构提供-223摄氏度以下的工作温度。

                               
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“韦伯”的隔热罩原理示意图

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-27 00:06
　　为提高薄膜的反射率，以将更多热量反射出去，隔热罩正反面均附有一层100纳米厚的铝，离太阳最近的两 ...

　　与望远镜相同，巨大的隔热罩是不能以展开状态放入火箭整流罩的。完全展开的隔热罩长约21米，宽约14米，在发射前它将像折纸一样小心地折叠12次，在发射后通过复杂的机械设备按部就班地展开到位。

                               
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　正在手工折叠的隔热罩

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-12-27 00:06
　　与望远镜相同，巨大的隔热罩是不能以展开状态放入火箭整流罩的。完全展开的隔热罩长约21米，宽约14米 ...

                               
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折叠完毕的“韦伯”，左右淡紫色的是隔热罩

　　遮阳板可以将望远镜的镜片等结构温度降至-223摄氏度以下，但该温度对于科研探测设备来说还是偏高。三部近红外成像仪将通过被动冷却系统在大约-234摄氏度下工作。中红外成像仪的要求更加苛刻，它的工作温度低至-266摄氏度，在它身上只能通过液氦进行冷却。不过，它对于液氦的需求量远低于斯皮策空间红外望远镜，液氦资源不会过于捉襟见肘。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-12-27 00:07
折叠完毕的“韦伯”，左右淡紫色的是隔热罩
　　遮阳板可以将望远镜的镜片等结构温度降至-223摄氏度以下 ...

　　发射流程：只影向谁去

　　“韦伯”使用欧空局研制的阿里安5大型运载火箭，在法属圭亚那库鲁航天发射中心发射升空。前面已述，“韦伯”的光学结构与隔热结构均是折叠的，发射后需要展开。

　　此外，“韦伯”还有太阳能电池板、通信天线等至关重要的仪器设备需要展开后才能正常工作。因此，发射后的“韦伯”不能立即工作，还有6个月的在轨部署与测试工作等着它。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-27 00:07
　　发射流程：只影向谁去
　　“韦伯”使用欧空局研制的阿里安5大型运载火箭，在法属圭亚那库鲁航天发 ...

                               
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“韦伯”的太阳能电池板

　　下图显示了“韦伯”发射后在轨部署的全流程工作。起飞26分钟后，火箭完成任务，“韦伯”独自踏上去往日地拉格朗日L2点的路（A）。紧接着，它的太阳能电池板将会首先展开（B），毕竟充足的电源是日后所有工作的基础。两小时后它会转动通信天线，对准地球（C）。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-27 00:07
“韦伯”的太阳能电池板
　　下图显示了“韦伯”发射后在轨部署的全流程工作。起飞26分钟后，火箭完成任 ...

　　下一步是隔热罩展开。发射3天后，主镜前后的隔热罩托盘先后打开（D/E），光学望远镜模块整体抬升，以与隔热罩拉开距离 （F）。下一步将会展开一面不太起眼的襟翼（G），它的作用是平衡巨大隔热罩承受太阳风的压力，可以最大限度地降低任务期间的燃料用量。最关键的步骤便是将五层隔热罩展开到位并张紧（H/I），这个过程耗时两天。最后，每层隔热罩之间还需要分开一定的距离，起到更好的隔热效果（J）。

                               
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“韦伯”在轨部署全流程示意图  制图：杜骏豪  

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-12-27 00:07
　　下一步是隔热罩展开。发射3天后，主镜前后的隔热罩托盘先后打开（D/E），光学望远镜模块整体抬升，以 ...

　　随后进行光学望远镜模块的展开工作，此步骤耗时4天。首先会将次镜的长臂打开，使次镜到位并锁紧（K）。然后会将望远镜背部的仪表散热器展开（L），该散热器承担着红外成像仪等关键科研仪器的降温工作。最后两天依次展开左右两边的主镜（M/N），所有的在轨展开工作便大功告成了。

　　在这个环环相扣的繁琐环节中，任何一个环节出现问题都将对“韦伯”的工作性能产生影响。因为拉格朗日L2点距离地球较远，我们没有机会派载人飞船前去维修，所以一切工作都要在地面试验完成，以确保万无一失。

　　之后是望远镜漫长的整体调试期，耗时至少6个月。工程师和科学家将确认每台科研仪器都在正常工作，并对18片主镜进行调试，使其达到最佳聚焦能力。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-27 00:08
　　随后进行光学望远镜模块的展开工作，此步骤耗时4天。首先会将次镜的长臂打开，使次镜到位并锁紧（K） ...

　　任务目标：欲穷千里目

　　综合科学仪器模块（ISIM）承担着“韦伯”的科研探索工作，一共由4款主要仪器组成，分别是近红外相机（NIRCam）、近红外光谱仪（NIRSpec）、精细制导传感器/近红外成像无缝隙光谱仪（FGS/NIRISS）、中红外仪（MIRI）。

                               
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左上：NIRCam 右上：FGS/NIRISS 下：MIRI的核心感光元件

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-12-27 00:08
　　任务目标：欲穷千里目　　综合科学仪器模块（ISIM）承担着“韦伯”的科研探索工作，一共由4款主要仪 ...

　　近红外相机、近红外光谱仪均可以观测0.6到5.0微米的波段，近红外相机还承担着18片主镜的在轨测试与校准任务。精细制导传感器/近红外成像无缝隙光谱仪（FGS/NIRISS）由精细制导传感器、近红外成像与光谱仪联合组成，可以观测0.8至5.0微米的波段。

　　精细制导传感器是整个“韦伯”的“罗盘”，通过该传感器，“韦伯”能以极高的精度指向需要探索的天空。中红外仪是中红外波段相机与光谱仪的复合体，可观测4.6微米到28.6微米的中长红外波段。它还配备了日冕仪，非常适合观测系外行星。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-27 00:08
　　近红外相机、近红外光谱仪均可以观测0.6到5.0微米的波段，近红外相机还承担着18片主镜的在轨测试与校 ...

　　有了这些波段与原理互补的科学载荷，“韦伯”就化身成一部时光机器。它可以看到130亿光年外的宇宙，观测宇宙第一批天体的形成和演化，揭示宇宙久远的历史。

　　另外，“韦伯”还可以通过观测遥远的原始星系，以确定星系是如何演化的，这对我们反思太阳系如何形成与演化有着建设性意义。在星云中间，有不少低能量褐矮星、年轻的原恒星，因为它们的光芒过于暗淡，只有通过“韦伯”才能观察到它们。因此，“韦伯”将为我们揭示一个由不可见的恒星和行星组成的隐秘宇宙。对于系外行星的探索甚至有助于我们揭开地球上生命起源的疑团。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-12-27 00:08
　　有了这些波段与原理互补的科学载荷，“韦伯”就化身成一部时光机器。它可以看到130亿光年外的宇宙， ...

                               
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　“韦伯”将为人类解开更多宇宙奥秘

　　“韦伯”作为人类史上最强劲的望远镜，人类已经为它倾注了所有科技、财力与时间。人类的好奇心是伟大的，它带领我们前赴后继地探寻宇宙起源、生命起源的真谛。“韦伯”就代表着人类最深邃的好奇心，它使人类能够“不畏浮云遮望眼”，带我们看看未曾一见的隐秘世界，为整个人类的科学认知贡献不可泯灭的力量，让我们祝它一路顺风！

　　文/北京大学青年天文学会 杜骏豪

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哈勃望远镜发现迄今最遥远单颗恒星

2022年04月01日 21:14 央视网

　　美国国家航空航天局3月30日表示，哈勃空间望远镜借助“引力透镜”效应发现了人类迄今观测到的最遥远单颗恒星。这颗恒星诞生于宇宙大爆炸后的不到10亿年内，距离地球约280亿光年。

　　研究人员估计，这颗恒星的质量至少是太阳的50倍，亮度是太阳的数百万倍。由于距离非常遥远，它的光线用了129亿年才到达地球。相关研究结果于3月30日发表在英国《自然》杂志上。

　　研究人员将这颗新恒星命名为Earendel，该词来自古英语，意为“晨星”。美国航天局表示，哈勃空间望远镜这一新发现建立了一个新标杆，有望掀开早期恒星形成相关研究的新篇章。

　　美国约翰斯·霍普金斯大学研究人员、论文第一作者布赖恩·韦尔奇表示，Earendel存在于很久以前，形成它的“原材料”可能与今天我们周围的恒星不同，对它的研究将开启研究人类所不熟知宇宙时代的一扇窗口。

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银河系外发现首个休眠黑洞 质量是太阳的9倍

2022年07月19日 11:53 海外网

                               
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科学家在银河系之外星团中发现黑洞。（资料图）

　　海外网7月19日电  据英国《卫报》18日报道，科学家首次在银河系外发现休眠黑洞，质量为太阳的9倍。研究人员称这是一个“令人激动人心的发现”。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2022-7-20 23:09
银河系外发现首个休眠黑洞 质量是太阳的9倍

2022年07月19日 11:53 海外网

　　英国谢菲尔德大学一位研究人员表示，这是“第一个在银河系外监测到的黑洞”。两年多来，研究人员一直在寻找黑洞双星系统，并将此次发现的黑洞双星系统命名为VFTS243。
　　当大质量恒星到达其寿命终点时，受到自身引力作用坍塌，进而形成恒星级黑洞。两颗恒星围绕彼此旋转，他们的运行轨道上会留下一个黑洞和一颗发光的伴星。如果一个黑洞不发出高水平的X射线辐射，那么说明它处于休眠状态。休眠黑洞很难被发现，因为它们与周围环境很少产生相互作用。

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毋问我从哪里来 发表于 2022-7-20 23:09
　　英国谢菲尔德大学一位研究人员表示，这是“第一个在银河系外监测到的黑洞”。两年多来，研究人员一直 ...

　　据介绍，新发现的休眠黑洞至少是太阳质量的9倍，围绕着一颗质量为太阳25倍的炽热蓝色恒星运行。研究人员发现，黑洞双星系统中的恒星消失了，没有任何关于超新星爆炸的迹象。荷兰阿姆斯特丹大学研究员什纳尔认为，恒星在坍塌时没有爆炸，这“对探究黑洞合并的起源具有巨大的影响”。

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上新啦！韦布太空望远镜传回5亿光年外“车轮星系”高清照片

2022
08/03
15:17
泛舟星辰大海

                               
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图：韦布望远镜公布的最新车轮星系的照片

                               
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图：哈勃望远镜此前公布的车轮星系的照片

8月3日消息，NASA韦布太空望远镜团队公布了最新图像，这是一幅车轮星系的华丽照片。车轮星系（英语：Cartwheel Galaxy）是位于玉夫座方向的一个相互作用星系，也是一个透镜状星系，它是最近的和观察最完全的碰撞环星系。有一个明亮的核心，一个内环，外部还有一个星暴环。

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毋问我从哪里来 发表于 2022-8-10 00:20
上新啦！韦布太空望远镜传回5亿光年外“车轮星系”高清照片

2022

这个星系看起来有点像“车轮”，外部的光环是由大量新形成的恒星构成。天文学家认为，这个星系原本是一个像银河系般的螺旋星系，因为与另一星系相撞，才变成车轮状。

                               
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图：这是此前钱德拉X射线望远镜拍摄的车轮星系

估计在约两亿年以前，一个较小的星系撞向较大星系的中央。由于较大星系中心的重力遭小星系扭曲，以致产生冲击波（密度波），从中央冲向外部，使外层星云受压，形成新恒星。

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毋问我从哪里来 发表于 2022-8-10 00:20
这个星系看起来有点像“车轮”，外部的光环是由大量新形成的恒星构成。天文学家认为，这个星系原本是一个 ...

虽然人们找到车轮星系旁边有两个小星系，但多认为与它们与这次碰撞无关，原来发生碰撞的星系早已离去，现估计位于距离其25万光年的位置。

车轮星系外部环的旋转速度达到每秒250千米，并以每秒90千米的速度膨胀。外部环上点缀着许多超巨型电离氢区，其总光度50倍于银河系总光度。

外部环内部则是一些稍老星协构成的弥漫轮辐，轮辐再与内环相连，其内部恒星更老。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-26 09:50
美国韦伯太空望远镜华丽启程 中国发展如何呢？

2021年12月26日 08:40:10

震撼！天体景象“创生之柱”新图像公布，天体生物学家：“壮观得无法形容”

2022年10月20日 10:35 每日经济新闻

　　每经编辑 毕陆名

　　据央视新闻20日消息，当地时间10月19日，美国国家航空航天局（NASA）宣布詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到了圆柱形星际气体和尘埃构成的天体景象“创生之柱”的详细图像。

                               
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毋问我从哪里来 发表于 2022-10-24 15:31
震撼！天体景象“创生之柱”新图像公布，天体生物学家：“壮观得无法形容”

2022年10月20日 10:35 每 ...

　　据悉，“创生之柱”位于距地球约6500光年的鹰状星云内，曾在1995年被哈勃望远镜捕获，而此次发布的新图像揭示了天体景象的新细节，天体生物学家称其“壮观得无法形容”。

　　值得一提的是，2018年6月，英国天文学家领导的国际团队，首次在太空中发现并绘制出了“创生之柱”内极其微弱的磁场。