中國(guó)日?qǐng)?bào)網(wǎng)環(huán)球在線消息：升空已近17年的“哈勃”望遠(yuǎn)鏡為太空探索立下了赫赫戰(zhàn)功，但近年來其故障頻頻，令科學(xué)界更加關(guān)注它的繼任者、“詹姆斯 韋伯太空望遠(yuǎn)鏡”（JWST）的建造進(jìn)程。美國(guó)航空航天局（NASA）10日公開展示了JWST的模型，并稱JWST將在2013年取代“哈勃”望遠(yuǎn)鏡，繼續(xù)執(zhí)行巡天觀星的任務(wù)。
按照1比1比例打造的JWST的模型，主鏡片由18節(jié)可折疊的分鏡片組成。
***10項(xiàng)新技術(shù)通過審核
據(jù)美國(guó)媒體報(bào)道，NASA和JWST的承制商諾斯羅普-格魯曼公司在華盛頓國(guó)家廣場(chǎng)的史密森尼博物館外舉行了露天新聞發(fā)布會(huì)。記者們參觀了按照1比1比例打造的JWST的模型，它的長(zhǎng)寬高分別為24米、12米、12米，體積約為“哈勃”望遠(yuǎn)鏡的3倍。
JWST是以“阿波羅”時(shí)代的NASA局長(zhǎng)的名字命名的，除了NASA，歐洲、加拿大的航天主管部門也參與了這一項(xiàng)目。JWST的設(shè)計(jì)與“哈勃”望遠(yuǎn)鏡相比有了很大提高，六邊型主鏡片的直徑約為6.5米，“哈勃”只有2.4米，如此巨大的鏡片使得它能夠探測(cè)到亮度很低的天體，而“哈勃”所能探測(cè)到的天體亮度是它的400倍。
不過，沒有哪個(gè)運(yùn)載火箭寬到可以容納如此大的鏡片，因此JWST的主鏡片是由18節(jié)可折疊的分鏡片組成的，這也成為它最具風(fēng)險(xiǎn)性的設(shè)計(jì)。在發(fā)射升空后，鏡片才會(huì)全部打開。此外，一個(gè)面積如網(wǎng)球場(chǎng)的矩形5層遮陽板也將被展開，用來為鏡片和其它航天器元部件遮擋來自太陽的熱量。
諾斯羅普-格魯曼公司的項(xiàng)目主管馬丁 莫漢表示：“為了實(shí)現(xiàn)設(shè)定的所有規(guī)劃并在2013年發(fā)射，我們正不斷革新。NASA已經(jīng)核準(zhǔn)了為望遠(yuǎn)鏡開發(fā)的10項(xiàng)新技術(shù)。距離發(fā)射還有6年多，技術(shù)研發(fā)已經(jīng)完成，剩下的就是工程工作了。”
NASA戈達(dá)德太空飛行中心的主管愛德華 韋勒表示，在過去20個(gè)月里，JWST項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)、成本和進(jìn)度指標(biāo)。根據(jù)預(yù)算，JWST開發(fā)、發(fā)射和升空后10年運(yùn)行階段的總預(yù)算為45億美元。而服役近17年的“哈勃”望遠(yuǎn)鏡目前已花費(fèi)70億至80億美元。
***巡天遙看宇宙起點(diǎn)
雖然JWST被稱作“哈勃”的繼任者，但實(shí)際上它們的功能有很大差別�！肮蓖h(yuǎn)鏡可觀測(cè)的光波的范圍很大，從紫外線到可見光到紅外線，而JWST盡管也能夠觀測(cè)一部分可見光波段，但主要還是集中在紅外線波段。JWST將攜帶三臺(tái)儀器：一臺(tái)近紅外攝像機(jī)、一臺(tái)近紅外光譜攝制儀以及一臺(tái)組合式中紅外攝像機(jī)與光譜攝制儀。
JWST的這種設(shè)計(jì)是由它肩負(fù)的科學(xué)任務(wù)決定的，包括收集“大爆炸”后宇宙早期的數(shù)據(jù)、考察銀河系和太陽系的形成、尋找太陽系以外恒星周圍行星上的生命跡象等。這些目標(biāo)需要觀測(cè)那些遙遠(yuǎn)的、光線已經(jīng)移到紅外線范圍之內(nèi)的物體。
NASA官員表示，盡管“哈勃”望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)能回望到“大爆炸”后10億年，但JWST能看得更遠(yuǎn)，甚至能看到宇宙的起源和結(jié)構(gòu)。而黑洞和暗物質(zhì)這些“哈勃”無力解開的謎團(tuán)或許也能通過JWST找到答案。
JWST的觀測(cè)任務(wù)也決定了它的軌道位置與“哈勃”望遠(yuǎn)鏡不同�！肮本嚯x地球約575公里，如果JWST在這個(gè)軌道上運(yùn)行，那么將受到地球自身的強(qiáng)烈紅外輻射的干擾，無法觀測(cè)到來自遙遠(yuǎn)物體的微弱信號(hào)。歐洲的阿里亞納5型（Ariane
V）運(yùn)載火箭將把JWST送入距離地球150萬公里的位置，在這里，它的遮陽板既可以遮擋住太陽光也可以擋住地球的紅外輻射。
不過，遙遠(yuǎn)的距離也意味著JWST無法進(jìn)行維修，這就要求望遠(yuǎn)鏡的任何一部分都不能過早地失靈，而它的設(shè)計(jì)壽命只有10年。
***“哈勃”能否挺過6年？
在新一代空間望遠(yuǎn)鏡JWST發(fā)射前還有6年時(shí)間，“哈勃”能站好最后一班崗嗎？在過去近17年的時(shí)間里，NASA共對(duì)“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行過四次維修服務(wù)。2006年10月，NASA局長(zhǎng)邁克爾 格里芬宣布，將于2008年春季至秋季間派遣宇航員乘航天飛機(jī)前往太空，為哈勃太空望遠(yuǎn)鏡實(shí)施第五次也是最后一次維修，以保證它工作到2013年。
不過在今年1月，“哈勃”的高級(jí)巡天照相儀（ACS）出現(xiàn)故障，喪失了2/3的觀測(cè)能力。NASA已經(jīng)表示，他們不太可能會(huì)在明年的維修中顧及到ACS，因?yàn)橛詈絾T需要更換一個(gè)已經(jīng)壞掉的陀螺儀和成像光譜儀，對(duì)舊電池和穩(wěn)定裝置進(jìn)行升級(jí)，安裝廣角照相機(jī)和宇宙起源光譜儀，維修日程已經(jīng)排得很滿。
科學(xué)家擔(dān)心，如果“哈勃”不能堅(jiān)持到JWST上崗，太空觀測(cè)將出現(xiàn)“斷層”。美國(guó)天文學(xué)家埃德溫 哈勃在上世紀(jì)20年代發(fā)現(xiàn)了星系整體退行現(xiàn)象，從而改變了人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)，并奠定了大爆炸宇宙論的基石�！肮碧胀h(yuǎn)鏡就以哈勃命名，自1990年升空以來，它開啟了天文學(xué)的一個(gè)黃金時(shí)代。
近處，它曾拍攝到極為清晰的火星景象、木星極光和土星極光，觀察到海王星云層的顯著變化；稍遠(yuǎn)處，它觀測(cè)到了正在誕生的恒星，多不勝數(shù)的星云、星團(tuán)，以及河外星系；最遠(yuǎn)，它還看到了宇宙早期的景象。1994年，當(dāng)蘇梅克-列維9彗星的20多個(gè)碎片前赴后繼撞上木星的時(shí)候，“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡為我們拍攝了撞擊現(xiàn)場(chǎng)的照片。那是全世界的人們首次直接目睹太陽系內(nèi)的天體相撞�！肮痹诖蟊妼用娌粌H是一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡，而且是一部傳奇。
（康娟）
（編輯：夏亞）