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美国耗资近100亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜到底有多厉害?

答:詹姆斯·韦伯太空望远镜,绝对是人类目前最雄心勃勃的太空计划之一!

一、耗资

相比它的前辈“哈勃太空望远镜”,先进太多了,我们来看几个数据:

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光是耗资这一块,就远超哈勃太空望远镜;87亿美元什么概念?我们的53度飞天茅台,2017年报价是1299,也就是4300万瓶飞天茅台的总销售额!

要知道,阿波罗计划的六次登月,总耗资是255亿美元;所以在耗资上,詹姆斯·韦伯太空望远镜实际上已经堪比登月的规模了。

二、特殊的轨道

詹姆斯·韦伯太空望远镜,将安置在日-地第二拉格朗日点,距离地球150万公里,是地月距离的四倍。

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所以任何一个地方出现故障的话,都是无法进行修复的,这么远的距离不可能派人去维修;对设备的可靠性要求极高,弄不好二十多年的筹划,近100亿美元的耗资真会打水漂!

日-地第二拉格朗日点,相对于地球的位置是不变的,而且是引力平衡点;在该点上,韦伯太空望远镜可以长时间对某个区域进行长时间观测,不会像哈勃望远镜那样受到地球的遮挡。

而且该点处,位于地球的半影区域,地球将遮挡绝大部分太阳光线,望远镜内部将处于-236℃(约37K)的工作环境。

三、精密的镜片

詹姆斯·韦伯太空望远镜的主镜,直径是哈勃望远镜的2.7倍,采用多镜片结构,最终主镜片面积是哈勃望远镜的7.3倍,灵敏度大大提高,综合能力超过前者一百倍。

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而且镜面的制造误差,达到原子尺度的10纳米,也就是十个原子的厚度;因为镜片实在太大,所以设计成18面六边形镜片,发射时将镜片进行折叠,到达轨道后再进行展开。

而且还要承受发射过程中的剧烈震动,还要在太空持续数周的运行,期间哪怕混进一粒灰尘,都将导致展开时出现毁灭性的精度误差,这对镜片的精度是极大的考验。

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类似的失误,在它的前辈哈勃望远镜中已经出现过,但哈勃望远镜位于近地轨道,NASA安排了数次人工大修,才使得哈勃望远镜恢复正常,但是韦伯太空望远镜没有维修的机会。

四、望远镜的能力

詹姆斯·韦伯太空望远镜,能观察到可观测宇宙最遥远的距离,也就是宇宙大爆炸之初发出来的光线,这也是它的主要任务之一!

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相对于哈勃望远镜,詹姆斯·韦伯太空望远镜还有一个非常大的优势,就是它的观测波段主要是红外线;红外线波段比可见光波段的范围更广,意味着詹姆斯·韦伯太空望远镜能接收到的信息更多,在地外行星的探测上,具有绝对的领先优势!

五、其他方面

除了以上四点,詹姆斯·韦伯太空望远镜在很多技术上都有突破,比如:巨型遮阳板、超低温维持技术等等。

而且詹姆斯·韦伯太空望远镜,就算能成功投入运行,也不会给NASA带来直接的经济利益,所有的研究动力,主要来源于人类对太空的向往,对未知世界的好奇心。

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Google一位高管曾公开表示过:无论我们开多高的年薪,也吸引不来NASA最优秀的科学家……因为NASA给科学家画的是一个星辰大海的梦想!

这才是NASA最“可怕”的地方。

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