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美國斥資100億美元，耗時25年研發的最新空間望遠鏡即將升空
2021年12月25日 - 宇宙小編
據媒體報道，美國航空航天局（NASA）投入100億美元，研發制造25年的新一代空間望遠鏡即將升空。這一台最新的空間望遠鏡在各項技術都全面升級，可以說是全球最頂級的太空望遠鏡。雖然由於疫情曾經一度暫停相關工作，現在NASA宣布計劃在今年12月24日，聖誕節的前一天從歐洲太空港發射。西北大學的教授，天文學家法哈德·尤瑟夫-紮德 (Farhad Yusef-Zadeh)帶領的團隊成功申請到了使用這一望遠鏡觀測太空的機會。
新一代太空望遠鏡，接任哈勃空間望遠鏡 美國在1990年4月24日成功發射了第一代的太空望遠鏡，以天文學家愛德溫·哈勃命名的哈勃空間望遠鏡（Hubble Space Telescope，HST）。哈勃望遠鏡地球軌道上運行，通過約翰霍普金斯大學的地面控制中心發送指令執行觀測，並將各種觀測數據通過無線電傳輸回地球。這一台望遠鏡幫助天文學家獲得了很多最敏銳的太空光學影像，解決了許多未解之謎。
不過，這一太望遠鏡已經工作了30多年，經歷過多次的修複。為了更好的探索宇宙太空，美國NASA早有備案。他們20多年前就開始就研發第二代的太空望遠鏡，並以美國宇航局第二任局長詹姆斯·韋伯的名字命名（詹姆斯·韋伯在1961年至1968年間擔任局長，他領導了阿波羅計劃等一系列美國重要的太空探測項目）。於是就有了詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（James Webb Space Telescope, JWST）。官方表示，打造更大更強的第二代空間望遠鏡是為了探索宇宙初期的狀態，調查宇宙大爆炸理論的證據。
史上最大投資，打造最頂尖太空望遠鏡 韋伯望遠鏡的初步計劃是投入5億美元，在2007年完成制造並發射升空。但是，隨著項目的進行，投資越來越多，發射時間多次推遲。到了2019年，資金投入已經達到約100億美元，人力投入包括了全球10多個國家的頂尖工程師和科學家，項目也終於即將完成。2019年9月，官方宣布望遠鏡首次組裝完畢，只需要完成測試就能推進升空計劃。但是，從2020年初開始的全球疫情導致項目暫停。克服了種種困難，這一台史上最頂級的太空望遠鏡終於准備好升空了。
和第一代的哈勃望遠鏡比較，韋伯望遠鏡在各方面都全面升級。韋伯望遠鏡的主反射鏡由特殊材質鈹制成，面積是哈勃空間望遠鏡的5倍以上。根據維基百科的信息，主鏡被分割成18塊六角形的鏡片，每個鏡面的拋光誤差不得超過10納米；同時鏡面也經過專門研磨，使其能夠在遮陽板陰影的極度嚴寒環境中保持正確形狀。每塊鏡片背部都裝有7個馬達，能夠在10納米的精度內調整鏡片的形狀和方向。發射後這些鏡片會在高精度的微型電動機和波面傳感器的控制下展開工作。
韋伯太空望遠鏡的重量更輕，大約6噸，是哈勃太空望遠鏡的一半。計劃放置在地球背向太陽後面150萬公裏的位置（專業術語叫太陽─地球的第二拉格朗日點），不會像哈勃望遠鏡一樣繞著地球旋轉。而且，這個位置的重力相對穩定，不收到地球軌道附近灰塵的影響，相對於觀察對象的位置也更穩定，不需要經常修正位置，可以更穩定地進行觀測。
萬事俱備，韋伯太空望遠鏡即將開啟奇妙的太空之旅。今年10月份，經過幾天的海上航行，韋伯望遠鏡“毫發無損”地順利抵達發射場，計劃乘坐阿麗亞娜5號火箭飛往太空。與火箭分離後，韋伯望遠鏡需要獨立飛行29天的時間，達到指定的位置。這一旅行的每一步都要經過精細的計算，科學家們考慮了行星和已有的天文台的引力問題，通過負責的演練為韋伯望遠鏡設計旅行軌道。如果韋伯難以到達預定的軌道，它就有可能變成一個非常閃亮、非常昂貴的太空垃圾。
西北大學天文團隊獲得觀測機會
如果一切正常，韋伯太空望遠鏡在進入指定地點後就能投入使用，經過前期的測試，科學家的觀測可以在發射後大約六個月開始。現在，己經又來自世界各地的1,000多個天文學家團隊向NASA提交申請，希望使用韋伯太空望遠鏡進行觀測。時間有限，機會有限，只有286個團隊成功獲得了批准。其中就包括西北大學的教授哈德·尤瑟夫-紮德，他是專注研究多波長的天文學專家。哈德·尤瑟夫-紮德教授在西北大學領導著一支國際團隊，計劃使用韋伯太空望遠鏡觀察位於銀河系中心的一個神秘閃爍的超大質量黑洞。他們申請到了兩天的時間，每天可以使用韋伯太空望遠鏡觀測12 個小時。
現在，美國歷史上最頂尖、最強大的太空望遠鏡正坐在一枚火箭上，等待著從地球上起飛，開啟神秘的太空之旅。相信這一台最新的設備可以帶領問人類發現宇宙中隱藏的秘密和奇跡。宇宙無窮，人類的智慧也是無限的。仰望星空，才知道自己何其渺小，讓我們一起關注浩瀚星空，忘記所有煩惱，用廣的眼界，過著最開心的生活！更多美國留學相關資訊，歡迎繼續關注我們！
消息來源：
Why NASA Is Trying to Dodge the Moon
Looking forward to a huge leap in space exploration
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新一代太空望遠鏡，接任哈勃空間望遠鏡 美國在1990年4月24日成功發射了第一代的太空望遠鏡，以天文學家愛德溫·哈勃命名的哈勃空間望遠鏡（Hubble Space Telescope，HST）。哈勃望遠鏡地球軌道上運行，通過約翰霍普金斯大學的地面控制中心發送指令執行觀測，並將各種觀測數據通過無線電傳輸回地球。這一台望遠鏡幫助天文學家獲得了很多最敏銳的太空光學影像，解決了許多未解之謎。
不過，這一太望遠鏡已經工作了30多年，經歷過多次的修複。為了更好的探索宇宙太空，美國NASA早有備案。他們20多年前就開始就研發第二代的太空望遠鏡，並以美國宇航局第二任局長詹姆斯·韋伯的名字命名（詹姆斯·韋伯在1961年至1968年間擔任局長，他領導了阿波羅計劃等一系列美國重要的太空探測項目）。於是就有了詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（James Webb Space Telescope, JWST）。官方表示，打造更大更強的第二代空間望遠鏡是為了探索宇宙初期的狀態，調查宇宙大爆炸理論的證據。
史上最大投資，打造最頂尖太空望遠鏡 韋伯望遠鏡的初步計劃是投入5億美元，在2007年完成制造並發射升空。但是，隨著項目的進行，投資越來越多，發射時間多次推遲。到了2019年，資金投入已經達到約100億美元，人力投入包括了全球10多個國家的頂尖工程師和科學家，項目也終於即將完成。2019年9月，官方宣布望遠鏡首次組裝完畢，只需要完成測試就能推進升空計劃。但是，從2020年初開始的全球疫情導致項目暫停。克服了種種困難，這一台史上最頂級的太空望遠鏡終於准備好升空了。
和第一代的哈勃望遠鏡比較，韋伯望遠鏡在各方面都全面升級。韋伯望遠鏡的主反射鏡由特殊材質鈹制成，面積是哈勃空間望遠鏡的5倍以上。根據維基百科的信息，主鏡被分割成18塊六角形的鏡片，每個鏡面的拋光誤差不得超過10納米；同時鏡面也經過專門研磨，使其能夠在遮陽板陰影的極度嚴寒環境中保持正確形狀。每塊鏡片背部都裝有7個馬達，能夠在10納米的精度內調整鏡片的形狀和方向。發射後這些鏡片會在高精度的微型電動機和波面傳感器的控制下展開工作。
韋伯太空望遠鏡的重量更輕，大約6噸，是哈勃太空望遠鏡的一半。計劃放置在地球背向太陽後面150萬公裏的位置（專業術語叫太陽─地球的第二拉格朗日點），不會像哈勃望遠鏡一樣繞著地球旋轉。而且，這個位置的重力相對穩定，不收到地球軌道附近灰塵的影響，相對於觀察對象的位置也更穩定，不需要經常修正位置，可以更穩定地進行觀測。
萬事俱備，韋伯太空望遠鏡即將開啟奇妙的太空之旅。今年10月份，經過幾天的海上航行，韋伯望遠鏡“毫發無損”地順利抵達發射場，計劃乘坐阿麗亞娜5號火箭飛往太空。與火箭分離後，韋伯望遠鏡需要獨立飛行29天的時間，達到指定的位置。這一旅行的每一步都要經過精細的計算，科學家們考慮了行星和已有的天文台的引力問題，通過負責的演練為韋伯望遠鏡設計旅行軌道。如果韋伯難以到達預定的軌道，它就有可能變成一個非常閃亮、非常昂貴的太空垃圾。
西北大學天文團隊獲得觀測機會
如果一切正常，韋伯太空望遠鏡在進入指定地點後就能投入使用，經過前期的測試，科學家的觀測可以在發射後大約六個月開始。現在，己經又來自世界各地的1,000多個天文學家團隊向NASA提交申請，希望使用韋伯太空望遠鏡進行觀測。時間有限，機會有限，只有286個團隊成功獲得了批准。其中就包括西北大學的教授哈德·尤瑟夫-紮德，他是專注研究多波長的天文學專家。哈德·尤瑟夫-紮德教授在西北大學領導著一支國際團隊，計劃使用韋伯太空望遠鏡觀察位於銀河系中心的一個神秘閃爍的超大質量黑洞。他們申請到了兩天的時間，每天可以使用韋伯太空望遠鏡觀測12 個小時。