太空望远镜“韦伯”发射升空了，此望远镜的造价有多高？
不同的望远镜有不同的任务，詹姆斯·韦伯射向地球的望远镜聚焦于橙色到红外波长范围从0.6到28.3微米。更大的光圈和一系列新技术使观测能力远远领先于哈勃、施皮茨和赫歇尔。例如，它能看到较暗和较老的物体，甚至能追踪宇宙中第一个星系的形成，这将极大地促进红外天文学的研究。这架望远镜以美国宇航局第二任局长詹姆斯·韦伯的名字命名。詹姆斯·韦伯在1961年至1968年任职，领导着NASA最辉煌的时期。
虽然100亿美元看起来很多，但实际上花在韦伯这样的顶级望远镜上并不多，至少没有你想象的那么多。光学和红外望远镜的核心是透镜，其孔径与观测能力成正比，但成本较高。与之前最大的哈勃望远镜相比，詹姆斯·韦伯的镜头直径从2.4米增加到6.5米，采光面积从4.5平方米增加到25.4平方米。值得注意的是，由孔径增加引起的总体难度和成本增加不是线性的，这单独直接决定了詹姆斯·韦伯的预算比哈勃的大得多。这个透镜太大了，几乎很难做成一个完整的透镜。不仅有很高的失败风险和材料成本，而且镜头的整体质量和尺寸不可避免地会增加，甚至远远超出人类现有火箭的发射能力。詹姆斯韦伯的镜子设计选择了拼接方案，由18个相同的六边形组成，在发射过程中折叠起来，在太空中拼接在一起。
韦伯在不同的温度下建造、发射和运行。特别是其核心器件的工作温度一直非常接近绝对零度，镜面材料要求非常高，因此需要具有高抗弯刚度、良好的热稳定性、高导热性、高反射率、低密度、小的温度变形、不活泼特性。在精度方面，最终的透镜必须以10纳米的精度制造，相当于A4纸张厚度的1/ 10000，整个组件的精度和透镜姿态控制必须在空间上达到相同的水平。因此，詹姆斯·韦伯的镜头是用一种碱土金属铍制成的，纳米是几十个并排放置的铍原子的宽度。
每一层约300平方米大小，在被插入火箭时剧烈振动，然后由100多辆小型拖车用激光引导进入太空。你可以想象难度，这无疑是人类历史上最强大的遮阳板。一般来说，詹姆斯韦伯公司需要最先进的技术，而唯一产品的开发，既不是备份，也不是批量生产，必须确保100%的成功率。此外，还有一系列极其昂贵的测试和维护，这些因素加在一起使预算迅速攀升到100亿美元。
nanosurf
2023-08-25 广告
