詹士韋伯太空望遠鏡


時事嘜 呢篇或呢節文講一次計劃緊嘅嘅太空飛行
細節或會大改。
Atlas I launching CRRES satellite1.jpg


詹士韋伯太空望遠鏡英文James Webb Space Telescope,JWST)係一支計劃發射嘅紅外線太空望遠鏡,比老化緊嘅哈勃太空望遠鏡勁好多。NASAESACSA幫助下起佢。佢原名係「下一代太空望遠鏡」(英文Next Generation Space Telescope,NGST),2002年改咗做NASA第二任署長個名。支望遠鏡打算喺2021年3月搭阿里安五號升空[1]

詹士韋伯太空望遠鏡
James Webb Space Telescope.jpg
組織: NASA
又叫: JWST James Webb Space Telescope
波長: IR
位: 拉格朗日點#L2
高: 離地150萬公里
週期: 6個月
發射日: 2021年3月
發射地: 圭亞那太空中心ELA-3
任務長: 5年(設計壽命)
10年(目標壽命)
質量: 6,500 kg
鏡: 卡塞格林式反射鏡
徑: 6.5米
集光面積: 25平方米
焦距: 131.4米
NIR 相機: 近紅外相機
NIRSpec: 近紅外攝譜儀
MIRI: 中紅外儀
NIRISS: Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph
FGS: 微調導航感應器
網址: jwst.nasa.gov
sci.esa.int/jwst
asc-csa.gc.ca
jwst.stsci.edu

任務

JWST嘅主要科學任務包括四樣:

  1. 宇宙大爆炸後第一批恆星同埋星系啲光。
  2. 研究星系形成同演化。
  3. 理解恆星行星系統形成。
  4. 研究行星系統同生命之源。

因為紅移、塵障、光源低温一衆因素影響,太空望遠鏡觀察嘅波長係0.6到28微米嘅紅外線。為咗保證啲觀測唔受太陽同埋支望遠鏡自身發出嘅紅外線干擾,成支望遠鏡都要冷卻到50開爾文,即攝氏零下223度左右。所以,JWST會配備一把金屬(metallised)、可摺嘅巨型遮,可以攤開來擋來自太陽、地球同月球嘅紅外線。支望遠鏡會停响日地拉格朗日點L2,噉太陽、地球同月球總係喺佢同一邊。現計劃下,支望遠鏡會喺2021年3月喺法屬圭亞那坐阿里安五號火箭上L2點。質量預計係6.5公噸。試航約半年後,支望遠鏡會開始科學任務,至少五年,設計上亦容許延長。

光學

雖然JWST計劃只有哈勃一半質量,但佢塊主鏡(直徑6.5米嘅反射鏡)就有大幾乎六倍嘅集光面。但噉樣直徑就會長過任何運載火箭,所以塊鏡要分成十八塊六角型鏡片,喺發射之後先攤開。開始時,靈敏嘅微摩打(micromotors)同一支波前感應器英文wavefront#Wavefront sensor會校啱支鏡個位,之後就唔使點,唔同Keck英文Keck telescopes之類嘅地面鏡噉需要時用英文活動光學來抵消引力同埋風嘅影響。

Northrop Grumman Space Technology同NASA高達德太空飛行中心簽約,負責起支鏡。波航天技術公司英文Ball Aerospace & Technologies Corp.係支鏡嘅主要光學承建者。但 NASA 驚住 Northrop Grumman Space Technology嘅英文簡寫「NGST」會溝亂,所以改叫成個計劃做詹姆士·韋伯太空望遠鏡[未記出處或冇根據]支鏡共有十七塊分主鏡(?)(additional primary mirror segments)、副鏡、第三副鏡(tertiary mirrors)同埋士啤,將由渠嘅鈹鏡廠--包括 Axsys, Brush Wellman, and Tinsley 一衆實驗室喺四年內(即2010年前)--逐塊交畀波航天,跟住就會裝上一架好輕、已起好嘅(?)(actuated) 定位板(?)(strong-back assembly)來做功能同環境測試。

NASA 話渠地會加啲每粒三條人髪咁闊嘅微快門(microshutters)入JWST 架近紅外攝譜儀度。架攝譜儀嘅8 megapixel 紅外感光器之前會裝一陣列62,000 隻微快門。呢啲微快門會造出好似人咪埋眼(en:squinting)咁嘅較果:隔開一啲好光嘅星體,以聚焦響嘅黯嘅星同星系。 [2]

現況

JWST 計劃重係喺概要設計階段(Phase B))。2007年1月項斗劃會被獨立評估(NAR[3],以決定夠唔夠技術來進入下一階段----詳細設計階段(Phase C)。經過2005年8月開始嘅重新設計,項計劃已經喺2006年4月被人獨立評過。嗰次評審結論項計劃技術妥當,但NASA嘅撥款階段(?)(funding phasing)就要改過。2005年春發現開支增長太大,所以要重新計劃。重新計劃之下,砌埋同測試嘅工序都大改,開波推遲咗廿二個月到2013年,用來睇短過1.7毫米波嘅儀器亦都費事系統測試。其他嘢就無乜點改。

2005年5月預算中,整件嘢總共會使35億美0.6。

工程

NASA喺馬利蘭綠帶Greenbelt, Maryland)嘅歌達太空飛行中心主持呢項太空天文臺計劃。JWST 嘅計劃科學人係約翰 C 馬他(en:John C. Mather)博士。洛斯普-格魯曼 太空技術喺主要承建者,渠地主持發展同埋砌埋架觀測站,包括架太空巴士(spacecraft bus)同埋把太陽傘。波航天en:Ball Aerospace & Technologies Corp. 受委托起架光學部件(OTE)[1], [2]歌達太空飛行中心亦會負責提供綜合科研儀器模組(Integrated Science Instrument Module ,ISIM)。

綜合科研儀器模組有四樣嘢。近紅外線相機(NIRCam)係架紅外攝影架生,可覆蓋可見光「敏」邊(0.6毫米)至近紅外線(5微米)。佢重會擔當架觀測站嘅波前感應器,幫手控掣。而家亞里桑拿大學嘅Dr. Marcia Rieke 帶住一隊友起緊支近紅相機。工業嘅合伙係加里福尼亞Palo Alto 嘅 洛歇-馬田嘅先進技術中心(Advanced Technology Center) .

喺相同波段,架觀測站重可以攝譜歐洲太空總署喺荷蘭 Noordwijk歐洲太空研究技術中心(ESTEC)起緊架近紅外線攝譜儀 (NIRSpec) ,參與者重有德國Astrium GmbH, Ottobrunn and Friedrichshafen同埋 嗰撻太空飛行中心;而計劃格致人係 比德 雅各信Peter Jakobsen博士。座觀測站亦有架中紅外儀(MIRI),由中紅外相機(mid-IR)同埋攝譜儀組成,負責中紅外波段(5-27毫米)。而家 NASA 同 一衆歐洲國家起緊架 MIRI;主持人係(亞里桑拿大學)嘅 Dr. George Rieke 同埋 Science and Technology Facilities Council (STFC)) 嘅 (愛丁堡聯合王國天文技術中心) 嘅 Dr. Gillian Wright。

微調導航感應器(FGS)由加拿大太空署起緊;主持人係加拿大維多利亞Dominion 天體物理天文臺嘅 Dr. John Hutchings。渠將會被用來穏定支鏡嘅視線。渠有舊校得嘅過濾模組(Tunable Filter module)來做1.5到5微米嘅天文窄帶成象(astronomical narrow-band imaging)。NIRCam 同 NIRSpec 嘅幾支紅外感應器都來自 Teledyne Imaging Sensors(以前叫 Rockwell Scientific Company)嘅影像部。

睇埋

  1. "NASA Completes Webb Telescope Review, Commits to Launch in Early 2021". NASA. 27 June 2018. 喺27 June 2018搵到.
  2. Empty citation (help)
  3. non-advocate review 意思: 見http://ipao.larc.nasa.gov/non_review.cfm

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