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韋伯望遠鏡被微流星體擊中,主鏡面被撞,運氣也太差了

 安喜的空間 2022-06-09 發(fā)布于上海
價值100億美元的“韋伯”望遠鏡,被部署到L2拉格朗日點已經(jīng)有幾個月的時間了,據(jù)說今年7月12日將公開首張正式工作照,很期待到時候的精彩,看看不一樣的宇宙。可是,好消息還沒來,先到的竟然是壞消息,據(jù)NASA介紹,5月24日前后,韋伯“遭遇了大于預(yù)期的微流星體撞擊”,其C3主鏡面被擊中。
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韋伯的C3主鏡被撞
“韋伯”望遠鏡的一生,可謂是幾盡坎坷。先是在地面上“鴿”了十幾年,好容易捱到2021年12月25日發(fā)射,在飛往目的地的途中,又接連遭遇了344個單點故障。經(jīng)過了半年的冷卻和校準(zhǔn),好不容易把望遠鏡調(diào)到最佳狀態(tài)了,準(zhǔn)備開工了,結(jié)果又遭遇微流星體的破壞。
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韋伯真是命運坎坷
所幸,NASA說雖然C3主鏡面被微流星體擊中了,但可以通過調(diào)整鏡面和后期處理來降低影響,因此我們?nèi)钥梢酝ㄟ^“韋伯”看到清晰的宇宙紅外圖像,因此在7月12日左右,“韋伯”拍回的照片依然會人“大開眼界”。
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韋伯拍攝的照片,這還只是測試的
不過,這并不意味著“韋伯”的安全風(fēng)險被徹底解除,因為除了5月24日左右的微流星體撞擊之外,它還經(jīng)歷了4次規(guī)模小一些的撞擊。也就是說,這臺極其昂貴的望遠鏡進入太空才半年多,就已經(jīng)遭遇了5次撞擊,頻率明顯偏高了。
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韋伯自拍照
實際上,類似的微流星體撞擊在太空中并不少見,比如國際空間站拉風(fēng)的意大利“穹頂艙”玻璃就被撞擊過,而在去年的5月12日,任務(wù)管理人員在檢查國際空間站的加拿大2機械臂時,就發(fā)現(xiàn)它的身上出現(xiàn)了一個小洞,所幸不影響使用。
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國際空間站被撞的機械臂
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STS-007航天飛機玻璃被太空碎片擊中
即使是太空望遠鏡這么一類航天器,此前也有被撞的案例,比如在1993年,剛剛?cè)胲壊?年的“哈勃”望遠鏡,就換了一個太陽翼,原因就是它原先的太陽翼被微米和毫米級微流星體撞擊,直接報廢。為此,在當(dāng)年12月,NASA不得不派出“奮進”號航天飛機和7名宇航員,給“哈勃”動“手術(shù)”。
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哈勃被撞的太陽翼,3個撞擊點
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哈勃的天線盤也未能幸免,被完全穿透
而“韋伯”的問題更為麻煩,“哈勃”被撞的是太陽翼,“韋伯”被撞的直接是主鏡面,對于光學(xué)成像鏡面這種特別敏感的儀器來說,稍大撞擊的致命程度,就不用多說了。其次,“哈勃”被撞,還可以派宇航員去維修,因為它的軌道高度才500多公里,而“韋伯”的軌道高度距離地球150萬公里,以人類航天現(xiàn)在的水平,根本無法派人去維修,至少10年內(nèi)是不可能的。
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宇航員維修哈勃
第三、雖然現(xiàn)在各航天大國建立了太空垃圾預(yù)警系統(tǒng),但主要是在近地軌道,面對25萬公里之外的L2拉格朗日點,中美均沒有能力對其進行碰撞預(yù)警。即使成功發(fā)現(xiàn)了,“韋伯”也沒辦法進行機動躲避,所以它只能聽天由命。
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現(xiàn)在的太空碎片預(yù)警對韋伯沒用
其實,在“韋伯”剛剛發(fā)射的時候,美國航天專家米歇爾·索爾勒就潑過冷水,說“韋伯”被撞不可避免,因為拉格朗日點L2點所處的暈輪軌道,雖然比較穩(wěn)定,不受引力影響,熱輻射干擾相對較小,可以增加望遠鏡的精度,而且還不需要消費太多燃料,提高望遠鏡的壽命,但同時它也是一個“混亂”軌道,太空碎片比較多。
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這個軌道也是混亂的軌道
這是因為,火星軌道外側(cè)的小行星帶,擁有數(shù)萬個天體,它們是受到附近木星巨大引力的牽引,所以才服服帖帖地呆在小行星帶,一旦引力平衡有波動,它們的公轉(zhuǎn)軌道就會縮小,進入火星軌道內(nèi)側(cè)。特別是那些只有幾克重的微流星體,極容易被太陽引力捕捉,越過火星軌道來到“韋伯”附近,與望遠鏡相撞。
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原來如此
其次,當(dāng)彗星進入火星軌道附近時,受到陽光輻射增多,溫度上升,彗星的冰塊會快速升華,導(dǎo)致大量碎片掉落。而拉格朗日點L2比地球和月球更容易暴露在彗星碎片群中,所以,“韋伯”望遠鏡被撞擊的風(fēng)險,比在近地軌道的“哈勃”要高多了。
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彗星碎片也是重大威脅
所以說,世界上的任何事情都是具有兩面性的,將“韋伯”部署在L2點附近,雖然有很多優(yōu)勢,但微流星體撞擊的風(fēng)險,也會增多。而如果“韋伯”壽命是10年的話,那么它與微小碎片相撞概率至少達到90%,也就是說,它可能等不到我們?nèi)祟愶w到那里去維修的那一天了,所以說“韋伯”發(fā)回的每一張照片,都值得倍加珍惜。

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