太空巨匠 | 「時間機器」

2020-04-24 原理

​1990年4月24日，哈勃空間望遠鏡（HST）發射升空，自此，它成為天文史上最重要的觀測儀器之一。整整30年過去，它仍在太空中書寫著傳奇。而即將接替HST的新一代空間望遠鏡——詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（JWST）在連續推遲多次、預算嚴重超支的情況下，目前最新的發射日期被暫定在2021年3月。


一些人會稱JWST是HST的「替代者」，但用NASA的話說，更合適的稱呼或許是「繼任者」，JWST是HST的科學接班人，因為JWST的許多科學目標是由HST的研究成果推動的。


之所以很難說JWST是HST的「替代」，是因為它們在許多方面的能力不盡相同。尤其是，離我們更遠的天體，紅移更大，來自它們的光從紫外線和可見光的波段被推入了近紅外的波段，因此想要觀測這些更遙遠的天體，包括宇宙中第一批星系，我們需要一臺紅外望遠鏡。JWST將主要在紅外波段觀察宇宙，而HST的視野則主要集中在可見光和紫外波段（當然它也具有一定程度的紅外觀測能力）。JWST的主鏡也比HST的大得多，更大的接收面積意味著它有能力更深入地「穿越」時間。


雖然兩臺望遠鏡都位於大氣層之上，觀測均不受大氣影響，但它們所在的軌道並不相同。HST位於地球附近的近地軌道，太空人因此可以前往維護修繕。而JWST將前往150萬千米以外的日地系統第二拉格朗日點（L2）。這個點可以理解成是日地系統中的一個非常穩定的點，利於連續穩定的觀測，因此成為許多太空項目的選址。但相比HST的位置而言，這個位置距離地球較遠，因此很難進行人工維護的工作。


太空巨匠 | 「時間機器」

太空巨匠 | 「時間機器」

*HST GOODS/CHANDRA DEEP FIELD 指包括HST在內的「大天文臺起源深度調查」(GOODS)/錢德拉深場。


HST在這30年間已經為我們揭示出無數秘密，幫助天體物理學取得了巨大進展，它至今仍在堅挺地「超齡工作」。


雖然JWST的發射計劃一再推遲，但人們仍然對它滿懷期待，因為它將帶領我們看向更遙遠的深空，回溯更古老的過去，走向更接近宇宙大爆炸的時刻。


根據HST目前的情況，它有望繼續運行到JWST升空之後。或許未來它們能在太空中互補協作，讓我們認識更廣闊的星空。


圖片設計：嶽嶽

素材來源：Wikicommons/NASA


參考來源：

https://s3-eu-west-1.amazonaws.com/content.gresham.ac.uk/data/binary/3233/2020-02-04_MaggieAderinPocock-HubbleWebb-PP.pdf

https://www.jwst.nasa.gov/content/about/comparisonWebbVsHubble.html

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