华科大专家解读韦布空间望远镜让人类更清晰看清宇宙
极目新闻记者 李碗容
通讯员 贾法雷
12月25日,美国建造的詹姆斯·韦布空间望远镜从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空并顺利入轨。据新华社报道,科研人员期待借助该望远镜探究宇宙各阶段历史,了解众多天体系统的起源。
此次发射入轨的韦布空间望远镜和此前的哈勃空间望远镜有何区别?它将发挥怎样的作用?中国在空间望远镜领域的发展现状如何?针对系列问题,极目新闻记者专访了华中科技大学物理学院副院长,天文系常务副主任吴庆文教授。
空间望远镜就是一台"时间机器"
极目新闻记者:请您给我们简单介绍下韦布空间望远镜。
吴庆文:韦布空间望远镜在上世纪80年代末就提出来了,最初预计在2007年发射,但一直在延期,以致于被戏称为"鸽王",今年终于升空。
韦布空间望远镜最大的特点就是大,是美国国家航空航天局迄今建造的最大、功能最强的空间望远镜。其主镜直径6.5米,由18片巨大六边形子镜构成,配有5层可展开的遮阳板。哈勃空间望远镜主镜直径只有2.4米,韦布空间望远镜目前的主镜直径大了三倍,同时面积变大了将近10倍。
极目新闻记者:韦布空间望远镜更大之后,优势体现在哪些方面?
吴庆文:更大口径望远镜,除了能使它更快搜集到遥远、暗弱天体发出的光之外,还可以提高分辨率,更加清晰地看到宇宙的各种天体。
韦布望远镜强大的性能将能够告诉人们更加深邃宇宙的奥秘,探索未知。可以说空间望远镜每一次性能的提升,总会给人带来很多超越人类想象的意外惊喜和发现,这些发现也在不断地拓展人类的认识,甚至彻底改变人们对宇宙的认知。
极目新闻记者:那韦布空间望远镜将会带我们人类"看见"什么?
吴庆文:我们可以通俗地理解空间望远镜就是一台"时间机器",可以看到亿万年以前的光,就像我们看到的太阳光就是太阳表面8分钟以前发射出来的。韦布望远镜将能够观测到宇宙诞生之初昏暗的世界,如第一批恒星是如何形成的,第一批星系是怎样形成的。这些第一代恒星或星系形成的紫外波段的光,以至于130多亿年以后才以红外光的方式到达我们太阳系。
第二个重要问题就是探索地外生命信号。银河系有千万颗类似于太阳的恒星,宇宙又存在千亿个星系,因此近年来寻找系外行星和可能的生命迹象成为热点问题。如果地球以外存在生命,那么这些生命会释放出独特的气体,如地球氧气、二氧化碳等,通过分析行星大气化学成分,可能会提供外星生命存在的证据。
极目新闻记者:韦布空间望远镜进入轨道后,要开展哪些工作才能正式上岗。
吴庆文:不同于哈勃望远镜在地球500公里左右的轨道上运行,韦布空间望远镜将运行在地球外侧150万公里外的第二拉格朗日点。韦布空间望远镜到达目的地后,将在太空中进行为期约6个月的调试,包括展开望远镜和遮阳板、冷却设备、校准等。
此外,它被放置在距地球约160万千米外的地方,如果韦布望远镜在运行时出现任何故障,都会导致无法工作,人类将没有能力去修复。比如哈勃望远镜在发射之后就经历了多次维修,这也是为什么韦布空间望远镜发射升空时间不断改期,要各方面都必须把出问题的可能性降到最低。
中国空间望远镜有望2024年发射
极目新闻记者:中国在空间望远镜领域的发展现状。
吴庆文:中国空间站工程巡天望远镜计划于2024年左右发射入近地轨道开展巡天观测,相比于哈勃望远镜和韦布望远镜,中国空间站巡天望远镜最大的优点是视场大,就跟我们拍照片用广角相机一样,巡天望远镜的视场比哈勃望远镜大了300倍,相当于中国空间站巡天望远镜观测一次,哈勃空间望远镜要观测300次才能把同一天区覆盖。因此哈勃望远镜适合做单个源研究,而中国巡天望远镜适合做普查研究,这也是中国空间站巡天望远镜最大的优势。
极目新闻记者:我们国家未来继续发展空间望远镜可以在哪些方面做探索
吴庆文:人类已经进入全波段观测宇宙阶段,大型望远镜设计和制造代表了国家的科技水平。韦布望远镜工作在红外波段,中国目前在这个波段还没有地面和空间望远镜。近年来,我国在芯片等技术上不断发力,如果科研院所和企业联合攻关,相信不久的将来,中国可以在红外波段望远镜设计和制造上取得突破。
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