從5億到100億,哈勃的繼承者,史上最強大望遠鏡為何如此燒錢

2020-08-27 科技蝦說

近百年來,要說天文宇宙物理方面最重要的儀器是什麼,很多人會想到哈勃望遠鏡,真是由於哈勃的兢兢業業,我們看到了許多令人震驚的宇宙畫面,也幫助人類解決了許多宇宙的基本問題。

但遺憾的是,英雄遲暮,我們的哈勃也臨近退役,其在1990年4月發射,已經服役快30個年頭,在他大限將至的時候,科學家們及時推出了它的繼任者,詹姆斯韋伯太空望遠鏡,這臺被稱為史上最強大的太空望遠鏡,一直被給予厚望,但唯一的問題就是,他到現在還沒有成功升天。


哈勃太空望遠鏡


詹姆斯韋伯望遠鏡從一開始設計就聲名在外,作為哈勃望遠鏡的繼承者,最初計劃是2007年發射,結果推遲到2014年,隨後給出消息將在2017年發射,結果又被告知發射推遲,就這樣一拖再拖,最新消息是將在 2021年3月發射,不過能否成功發射,也讓大眾揪心。

那麼到底是什麼原因讓詹姆斯望遠鏡如此喪心病狂呢,要回答這個問題,我們需要簡單了解一下這個項目,詹姆斯韋伯太空項目,是美國航天局,歐洲航天局和加拿大航天局的聯合太空探測項目,最早1996年立項,以美國宇航局第二任局長詹姆斯韋伯的名字命名,主要的任務是調查宇宙大爆炸理論的紅外線證據,也就是觀測今天可見宇宙的最早期狀態。


詹姆斯韋伯望遠鏡


因為基於愛因斯坦霍金等物理學家的演技,目前普遍認為我們的宇宙起源於大爆炸,而宇宙到現在還在膨脹,那麼爆炸早期宇宙天體的可見光紫外光線,在穿越宇宙空間的同時,波長被逐漸的拉長,變成了紅外線,所以要觀測宇宙越早期的天體,就必須探測到更微弱的紅外線,

在韋伯望遠鏡之前,有一個紅外望遠鏡是2003年發射的斯皮策空間望遠鏡,雖然不如哈勃那麼有名,但憑藉著哈勃沒有 的紅外功能,也有許多不可思議的發現,不過斯皮策的主鏡口徑太小,解析度相對來說並不令人滿意,要在紅外線下,獲得哈勃品質的圖像,就需要更大的主鏡頭,詹姆斯韋伯望遠鏡也由此而生,他擁有一個由18個六邊形,鍍金金屬製造的鏡片組合起來的,口徑為6.5米的主鏡頭,面積是哈勃的5倍以上。這麼大的望遠鏡,意味著我們可以觀察到大爆炸之後,宇宙中形成的第一個行星的圖像,也可以觀察其他恆星,探測地外文明。

斯皮策空間望遠鏡圖像


正因為設想如此美好,導致了許多技術難題,在他還是設計構想的時候,就有至少10項技術,是當時還無法解決的,1996年立項,美國航天局給出5億美元的預算,預計2007年發射,但實際上,當時沒人知道這臺望遠鏡怎麼製造,因此這個時間和預算就相當保守。

隨著時間的推移,製造難度逐漸顯現,預算也水漲船高,只能一邊延期,一邊繼續找錢,當然對政府來說,這事也非常頭疼,如果不給錢了,不僅會少一個這麼厲害的望遠鏡,而且之前已經投入的幾十億,也就打水漂了。所以只能咬牙繼續投錢。到2019年估計,詹姆斯韋伯的總花費 已經100億美元,成為僅次於阿波羅登月,太空梭,國際空間站和CPS項目,美國第五大航天項目。

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    文/行走天涯為何哈勃望遠鏡能看到100多億光年外的星系?卻看不到眼前行星?作為目前世界上觀測距離最遠的天文望遠鏡,哈勃望遠鏡一直是當之無愧的第一,據哈勃望遠鏡面世以來,也已經幫助人類觀測到了很多距離,地球至少有著百億光年之外的星系,也讓人類真正認識到了宇宙究竟有多麼的浩瀚,這也是為何人類一直堅信在宇宙中肯定存在著和地球一樣的文明,哪怕目前處在的階段是不同的,他們很可能比人類要先進百倍
  • 人類史上最貴的望遠鏡,造價超過660億人民幣,能看到宇宙雛形
    但是哈勃太空望遠鏡畢竟「年事」已高,所以科學家們需要一個更加先進的太空望遠鏡來替代他,因此韋伯太空望遠鏡誕生了。韋伯太空望遠鏡是歐洲航天局,美國航天宇航局,加拿大航空航天局聯合研製的新一代太空望遠鏡,也是哈勃望遠鏡的繼承者。據悉,韋伯太空望遠鏡重達6.2噸,面積是哈勃望遠鏡的5倍。
  • 人類製造最貴的望遠鏡,造價超過660億人民幣,能看到宇宙雛形
    進入20世紀以後,科學家們發射了衛星,空間探測器,並且建造了太空望遠鏡,目的就是為了更好地觀測宇宙。哈勃太空望遠鏡是人類最偉大的天文設備之一,自1990年發射升空以後,如今它依然在距離地面575公裡的上空「探視」著宇宙。但是哈勃太空望遠鏡畢竟「年事」已高,所以科學家們需要一個更加先進的太空望遠鏡來替代他,因此韋伯太空望遠鏡誕生了。
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    截止2020年,哈勃空間望遠鏡已經在太空運行了30年,直到今天它依然繼續探索著宇宙深處。不過目前哈勃空間望遠鏡,最遠可觀測到宇宙誕生後4.8億年的景象。哈勃空間望遠鏡 如果想要觀測嬰兒時期的宇宙模樣,我們就需要一臺大型的太空紅外望遠鏡。因此哈勃空間望遠鏡下一任繼承者,詹姆斯韋伯空間望遠鏡便誕生了。
  • 美斥100億美元巨資的詹姆斯韋伯太空望遠鏡有多厲害?可看到什麼
    美斥100億美元巨資的詹姆斯韋伯太空望遠鏡有多厲害?可看到什麼繼上個世紀九十年代哈勃太空望遠鏡升空之後,人類探索太空就又多了一隻有力的眼睛。在過去的二十多年裡,哈勃望遠鏡出色地完成了一次又一次的任務,為人類拍到了更多的宇宙圖像,而作為哈勃望遠鏡的繼承者韋伯望遠鏡,它將能看到更遠的宇宙。
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    而人類的技術在已經達不到探測更遠地方的情況下,人類只能依靠在天文望遠鏡上,然而,在人類現如今所設立的探測宇宙望遠鏡當中,最著名的應該就是哈勃望遠鏡了。相信大家也都知道,哈勃望遠鏡是人類有史以來最強大的天文望遠鏡,哈勃望遠鏡是上個世紀90年代,美國航天局向太空發射一顆專門用來探測宇宙深空的望遠鏡,位於地球上方500多公裡的高空之中。在這個時候有人也就產生了疑惑,既然地球上可以假設這麼多的望遠鏡,為什麼美國航天局還要多此一舉將望遠鏡架設到太空去呢?
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    不過多虧了使用一系列望遠鏡,天文學家們在2019年1月份觀測到了一次伽馬射線暴(命名為GRB 190114C)。這次伽馬射線暴所發出的某些輻射能量是人類觀測史上最強的,這也成為了天文學史上的一個裡程碑。
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    即便如此,這臺望遠鏡的經費仍然嚴重不足,國會又把錢包捂得極緊。 研發哈勃望遠鏡的相關工作人員反倒是把握住了這個機會,繼續提高望遠鏡的靈敏度、改進地面控制系統。但是,原本計劃搭乘太空梭進入太空的哈勃望遠鏡,不得不放在無塵室中精心保存,這無異於是在白白地燒錢。望遠鏡的發射,已經刻不容緩。
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    哈勃望遠鏡自1990年升空以來已經連續工作到了第28個年頭,原本2000年初就會有詹姆斯-韋伯望遠鏡來接班卻被忽悠加班了一年又一年,而在這年復一年的過程中,詹姆斯-韋伯望遠鏡的預算也水漲船高,到現在居然超過了100億美元.....那麼它到底有哪些過人之處,居然到了100億美元還在咬牙堅持...
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  • 哈勃望遠鏡已有30年歷史,為何科學家不再建造更先進的望遠鏡了?
    一個家用電器,一輛汽車,在使用10年之後,也差不多該淘汰了,哈勃太空望遠鏡作為天文學家觀察宇宙的窗口,被用來進行了數十萬次的天文觀測,走過了30年的歷史,如今卻仍在被使用。且不說它是否應該被淘汰了,但為什麼科學家們不建造一個比哈勃更先進更強大的太空望遠鏡了?原因其實很簡單,一個是建造空間望遠鏡需要花費很長的時間,另一個原因是空間望遠鏡的造價非常昂貴。
  • 哈勃望遠鏡能拍攝134億光年的星系,為什麼看不清冥王星?
    2020年1月,科學界公布了一個重大發現,藉助美國哈勃太空望遠鏡,一個國際天文學家團隊發現了一個此前未被觀測到的星系群,科學家們將其命名為EGS77。這是迄今為止人類已知的最遙遠、最古老的星系群。哈勃具有如此強大的觀測力,依靠的是什麼?
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    這張宇宙圖像被稱為「宇宙最大、最全面的歷史書籍」,該圖像以及一段望遠鏡鏡頭縮放視頻,涵蓋了26.5萬個星系,歷史可追溯至133億年前。北京時間5月10日消息,據國外媒體報導,近日,美國宇航局最新發布一張令人難以置信的宇宙馬賽克圖像,它是由哈勃太空望遠鏡過去16年拍攝的近7500張照片拼湊而成。這張宇宙圖像被稱為「宇宙最大、最全面的歷史書籍」,該圖像以及一段望遠鏡鏡頭縮放視頻,涵蓋了26.5萬個星系,歷史可追溯至133億年前。
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