詹姆斯·韦伯太空望远镜的漫漫之旅
2009-12-15
作为将于2013年结束观测活动的哈勃太空望远镜的继任者,詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope,缩写JWST)是美国国家航空航天局(NASA)、欧洲宇航局(ESA)、加拿大宇航局(CSA)以及众多美国企业的合作成果。这部红外太空望远镜的质量为6.2吨,约为“哈勃”的一半,它拥有一块口径达到6.5米、由铍制成的主反射镜,面积为哈勃太空望远镜的5倍以上。因为这面主镜的直径比用来发射它的火箭还要大,所以它被分割成18块六角形的镜片,发射后这些镜片会在高精度的微型马达和波面传感器的控制下展开。韦伯太空望远镜的主要任务是调查作为大爆炸理论的残余红外线证据,它将被安置于日地系统的第二拉格朗日点(L2)。
这部新一代的太空望远镜将于2013年发射升空,届时它将飞向距离地球150万公里的L2。然而在那之前,它已经在地球上走过了惊人的里程。韦伯太空望远镜横穿了整个美国内陆,它在不同的地方被加工、打磨、抛光和调试,这一切都是为了使它能够完美地迎接即将到来的太空任务。让我们追踪其中的1块六角形反射镜片的主要制造过程,从另一个角度见证这一伟大科技成就的诞生。
犹他州的一处铍矿:铍是密度最小的金属之一,用于制造反射镜面的原料就是在这里开采的。
俄亥俄州埃尔莫尔,Brush Wellman公司:技术人员对来自犹他州的这些坚韧的铍粉进行筛选和净化,使它们的大小规格达到符合韦伯望远镜要求的高度一致的光学等级,然后制造出镜片毛坯——这是有史以来最大的铍镜。
阿拉巴马州卡尔曼,Axsys科技有限公司:每个镜坯的背面被加工为蜂窝结构,这样可以减轻重量而不降低强度。另外镜片的正面也被初步整形。
加州里士满,L3通信公司Tinsley实验室:镜片在这里被研磨和抛光至极其光滑和精确的形状,然后在室温下接受光学测试。阿阿拉巴马州亨茨维尔,X射线及低温装置(XRCF):在马歌尔太空飞行中心XRCF的一个真空室,镜片接受了超低温太空环境模拟测试。测试结果被反馈给Tinsley实验室,用于帮助技术人员对镜片进行额外的精确抛光,以补偿它们进入太空后可能发生的扭曲。新泽西州莫里斯,量子镀膜公司:技术人员在真空室中用黄金蒸气为光滑的镜面镀膜。
马里兰州格林贝尔特,戈达德太空飞行中心:工程师们将望远镜组装起来并把它装在设备模块上,并执行声学和振动测试。得克萨斯州休斯敦,约翰逊航天中心;最终的低温测试在此进行。
只待时间一到,韦伯望远镜就会被装进一艘货运飞船,阿丽亚娜5型火箭将把它从法属圭亚那的库鲁送上太空。旅途结束了吗?差不多吧,只是还有150万公里要走……