震撼!詹姆斯·韦伯太空望远镜发现十大宇宙奇迹 (震撼!詹姆斯得分王)

2024-03-08 14:06:36来源:2021最新十大热门人气排行榜-科奇网作者:佚名 阅读量:

随着去年圣诞节的临近,全球的天文学家和太空迷聚集在一起观看备受期待的詹姆斯韦伯太空望远镜的发射。虽然这是一项奇妙的工程,但该望远镜并非没有争议-从超出预算和落后于计划到以一位被指控为同性恋恐惧症的前NASA管理员命名。尽管关于望远镜的命名和历史存在争议,但今年有一件事变得非常清楚-JWST的科学能力是非凡的。它于2022年7月开始科学运作,已经让天文学家获得了新的观点并揭开了有关大量太空主题的奥秘。

JWST最紧迫的目标是近代天文学史上最雄心勃勃的项目之一:回顾宇宙全新时形成的第一批星系。由于光从源头传播到地球上的我们这里需要时间,通过观察极其遥远的星系,天文学家实际上可以回顾过去,看到130多亿年前形成的最早星系。尽管天文学家对早期星系的一些首次探测的准确性存在一些争论——JWST的仪器尚未完全校准,因此对于最遥远星系的确切年龄存在一些回旋余地——但最近的发现支持了JWST在大爆炸后前3.5亿年发现了星系的观点。这使得这些星系成为有史以来最早观测到的星系,它们有一些惊喜,比如比预期的要亮得多。这意味着我们有更多的了解星系在早期宇宙中是如何形成的。

这些早期星系是使用调查和深场图像识别的,这些图像使用韦伯来观察乍一看可能空无一人的大片天空。这些区域没有像太阳系行星那样明亮的物体,并且远离我们银河系的中心,使天文学家能够向太空深处观察这些极其遥远的物体。JWST首次能够探测到系外行星大气中的二氧化碳,最近在WASP-39b的大气中也发现了许多其他化合物,包括水蒸气和二氧化硫。这不仅意味着科学家可以看到行星大气层的组成,而且还可以看到大气层如何与来自行星主星的光相互作用,因为二氧化硫是通过与光的化学反应产生的。如果我们想要找到类似地球的行星并寻找生命,了解系外行星大气层至关重要。

上一代工具可以识别系外行星并确定基本信息,例如它们的质量或直径以及它们与恒星的轨道距离。但是要了解在这些行星之一上会是什么样子,我们需要了解它们的大气层。有了JWST的数据,天文学家将能够寻找远远超出我们太阳系的宜居行星。不仅遥远的行星引起了JWST的注意。在离家更近的地方,JWST已被用于研究我们太阳系中的行星,包括海王星和木星,并将很快用于研究天王星。

通过观察红外范围,JWST能够挑选出木星极光等特征及其大红斑的清晰视图。望远镜的高精度意味着它甚至可以在行星的亮度下观察小物体,例如显示木星罕见的环。它还拍摄了30多年来最清晰的海王星环图像。JWST今年进行的另一项重大调查是火星。火星是地球以外研究得最好的行星,多年来曾接待过许多漫游车、轨道器和着陆器。这意味着天文学家对其大气成分有了相当好的了解,并开始了解它的天气系统。

对于像JWST这样敏感的太空望远镜来说,火星也特别难以研究,因为它是如此明亮和如此接近。但这些因素使它成为观察新望远镜能力的完美试验场。JWST使用其相机和光谱仪来研究火星,显示了其大气的组成,这与当前数据的预期模型几乎完全匹配,显示了JWST的仪器对此类调查的准确性。

JWST的另一个目标是了解恒星的生命周期,天文学家目前大致了解这些生命周期。例如,他们知道尘埃和气体云会形成结,这些结会聚集更多的物质并坍缩形成原恒星,但究竟是如何发生的需要更多的研究。他们还在了解恒星形成的区域以及为什么恒星倾向于成群形成。JWST对于研究这个主题特别有用,因为它的红外仪器允许它透过尘埃云看到恒星正在形成的内部区域。最近的图像显示了原恒星的发展和它们抛出的云层,并正在研究强烈的恒星形成区域,例如鹰状星云中著名的创造之柱。通过对不同波长的这些结构进行成像,JWST仪器可以看到尘埃和恒星形成的不同特征。

说到创造之柱,JWST在公众心目中最大的遗产之一是它捕捉到的令人惊叹的空间图像。从七月份望远镜第一张图像公布时的国际兴奋到柱子等标志性景点。


人类最大太空望远镜发射(探索宇宙奥秘的新里程碑。)

人类一直以来对宇宙的探索充满了好奇和热情,而望远镜就是我们探索宇宙奥秘的重要工具之一。近日,人类最大的太空望远镜发射成功,这是探索宇宙奥秘的新里程碑。

操作步骤

人类最大的太空望远镜名为詹姆斯·韦伯太空望远镜(JamesWebbSpaceTelescope,简称JWST),是目前世界上最大、最先进的太空望远镜。它的发射需要经过以下几个步骤:

1.准备工作

在发射前,需要对望远镜进行各项检查和测试,确保其能够正常运行。这包括对望远镜的镜面进行检查,检查电子设备的运行情况,测试望远镜的机械部件等。

2.发射

发射是整个过程中最关键的一步。詹姆斯·韦伯太空望远镜是由欧洲航天局、美国国家航空航天局和加拿大航天局联合研制的,发射地点位于法属圭亚那的克鲁舍航天中心。发射采用了欧洲航天局的阿里安5号火箭。

3.进行调试和校准

望远镜进入轨道后,需要进行调试和校准,以确保其能够正常运行。这包括对望远镜的各项功能进行测试,校准望远镜的光学系统等。

4.开始观测

调试和校准完成后,望远镜就可以开始进行观测。詹姆斯·韦伯太空望远镜可以观测到远离地球数十亿光年的星系和行星,探索宇宙的起源和演化,寻找生命存在的迹象等。

结尾

人类最大的太空望远镜发射成功,这是探索宇宙奥秘的新里程碑。它将为人类探索宇宙提供更加精确和详细的数据,为人类认识宇宙提供更加深入的理解。相信未来,人类将会有更多的发现和探索,揭开宇宙的神秘面纱。

你不知道的韦伯望远镜:看到138亿年前的星系,原来黑科技在这

2021 年12月25日,在巨大的轰鸣声中,一台价值上百亿美元的机器带着全人类的希望飞上了天。 自原定于2007年发射至今,它整整延迟了近十五年才成功发射,也因此获得了鸽王之称。 尽管如此,科学家仍认为它将改变我们对宇宙的认知。 它就是人类的火眼金睛:詹姆斯.韦伯太空望远镜。 从险些放弃项目到如今 探索 宇宙的最强武器,韦伯望远镜能看到宇宙大爆炸之初的景象吗? 为什么那么多科学家都认为它极有可能发现外星生命呢? 这里是宇宙一号 探索 者,带你了解不为人知的詹姆斯.韦伯太空望远镜。 太空望远镜虽然能够看到百亿光年之外的景象,但它的寿命也非常短暂。 于是在哈勃望远镜升空六年后,美国宇航局再次建立一个精密的新式太空望远镜项目,为了纪念宇航局第二任局长詹姆斯韦伯在阿波罗计划中的突出贡献,最终决定该项目以詹姆斯韦伯命名。 从诞生之日,詹姆斯韦伯望远镜就被给予了厚望。 它将作为哈伯的继任者,看到138亿年前宇宙大爆炸之初的情形。 要想看得足够远,望远镜的镜片就必须足够大。 最初主镜面的设计直径是四米,但时任项目首席科学家的丹尼尔.戈丁认为还是太小了,于是将镜面直径提到了八米。 理想固然美好,现实却遭到了预算不足的问题,不得已之下最终八米的主镜片缩小到了6.5米,这也是能够看到宇宙大爆炸第一缕光线的最低要求了。 即便如此,韦伯望远镜的主镜面直径依然达到了哈勃望远镜的三倍,依然可以秒杀掉哈勃。 詹姆斯韦伯望远镜最终要升上太空,就要被装在阿丽亚娜五型火箭的运输舱中,但6.5米的镜片超过了货舱的尺寸限制。 所以科研人员决定把镜片加工成十八片一模一样的六边形,放入货舱时折叠,到了太空中再展开。 这就对镜片材料提出了很高的要求,因为韦伯望远镜的工作温度环境是零下220摄氏度,这就要求材料的抗弯度极高,并且材料还不能吸收望远镜发出的热量,所以它必须热导率高,最后为了尽可能的轻盈,它还要密度低。 如此苛刻的条件下,还是有胜任者脱颖而出,它就是碱土金属铍。 这是军工行业特别重要的金属,洲际导弹的导航设备核心原料就是它。 但铍需要更多时间的抛光,因为在切割过程中,金属表面会有向上弯的趋势。 镜片如此精密的部件不允许有任何的瑕疵,所以必须通过酸腐蚀或者用锋利工具小心翼翼地去除会导致弯曲的金属层。 并且在零下220摄氏度的环境中,即便是铍也会有极其细微的变形.工程师还要额外抛光,来抵消在太空中会发生的变形。 最终抛光的精度达到了不超过十纳米,十纳米是什么概念?它只相当于几十个原子摆在一起的宽度。 精度达到了哈勃望远镜的三倍。 镜片的问题解决了,但紧接着工程师们还要面临如何让望远镜保持低温的难题。 在宇宙中,只要物质的温度高于绝对零度,它就会散发红外线。 而来自遥远星系的红外光就已经十分微弱了,在镜片本身发出的红外光下,很可能会难以观测深空中的光。 这就像在十分明亮的灯光下,我们看不见萤火虫的光亮。 为此,工程师们特别为韦伯设计了遮阳板,它由五层薄膜组成,长22米,宽12米,面积相当于一个网球场大小。 但即便这么大,它最厚的地方也才50微米。 遮阳板把韦伯望远镜分成了两部分,一部分面朝太阳,这里有太阳能电池板,能够吸收太阳的光热来供电,经过遮光罩的反射,最高温度可以达到85度。 另一侧则背对太阳,这侧的遮光罩可以把辐射温度降低300摄氏度以上,来保证探测的镜片能够达到绝对零度。 除过对望远镜本身下功夫以外,它还被舍近求远地放到了距离地球150公里以外的拉格朗第二日点。 一方面为了保持低温,在这里韦伯可以永远地处于地球的阴影中。 另一方面它可以不受地球和太阳的热源干扰,也就是说它是目前我们力所能及的最佳观测点。 并且在地球和太阳引力的共同作用下,詹姆斯韦伯望远镜可以处在一个相对稳定的轨道,能够节省大量燃料。 自1996年至发射之日,詹姆斯韦伯望远镜共计投入了近98.7亿美元。 巨大的投入和漫长的等待,最终换来了人类有史以来的最强之眼。 众多黑 科技 之下,它将带我们看到宇宙中的第一束光,甚至有望直接观测到外星人。 不久之后韦伯望远镜就会“睁开双眼”,你认为它最先看到的会是什么呢?

詹姆斯·韦伯太空望远镜启动,揭开宇宙诞生,有生命系外行星之谜

去年年末12月25日(美国时间),“詹姆斯·韦伯太空望远镜”在圭亚那航天中心发射升空。那么,性能远超哈勃望远镜的这架望远镜,将为我们揭开宇宙的怎样的谜团呢?

除了地面望远镜外,太空望远镜也用于观测宇宙。太空望远镜不会受到覆盖地球的大气层的干扰,因此能够以比地面更好的条件观测到遥远的天体。1990年发射的哈勃太空望远镜在上空约600公里的轨道上运行,通过直径2.4米的主镜遥望遥远的远方,逐渐揭开了宇宙的神秘面纱。

作为哈勃太空望远镜之后太空望远镜的王牌,以NASA(美国航空航天局)为中心计划的是 “詹姆斯·韦伯太空望远镜”。

望远镜对应眼睛的主镜越大,就能收集更多的光,也能捕捉远处较弱的光。 詹姆斯·韦伯太空望远镜 的18个主镜直径为6.5 m,面积约为哈勃太空望远镜主镜的6倍,利用这个巨大的主镜,捕捉长途旅行后到达的极其微弱的红外线,挑战解开宇宙之谜。

其位置也与哈勃太空望远镜大不相同。哈勃太空望远镜在地球上空约600公里,绕月更近的位置,但 詹姆斯·韦伯太空望远镜 被放置在从地球上看太阳和对面的约为150公里,比地球与月亮的距离约4倍远的地方。

望远镜的形状也很独特。主镜的地板上有5层遮阳膜。用这个大遮阳罩,阻挡从太阳、地球和月亮传来的光和热。因为 詹姆斯·韦伯太空望远镜 要想充分发挥其性能,必须保持零下223度以下的超低温,即使是极小的光和热,也会对精密的红外观测产生影响。

迄今为止观测到的最远天体是位于134亿光年之遥的银河。这个银河的光是134亿年前发出的,现在已经到达了地球。也就是说,看远方的宇宙,就是看过去的宇宙。

一般认为,宇宙诞生于138亿年前的大爆炸,2亿~ 4亿年后诞生了第一颗星星,之后形成了第一个星系。

詹姆斯·韦伯太空望远镜 的任务目标之一是调查早期宇宙中最初的星系是如何形成的。如果一切顺利的话,我们将追溯以往望远镜的观测极限,也许能了解宇宙诞生后不久的样子。

通过对太阳系和太阳以外的恒星所拥有的行星(系外行星)的观测,探寻生命存在的可能性也被列为任务的目标。大约从30年前开始,在太阳以外的恒星中也陆续发现了行星,到目前为止已经确认了4900个以上(2022年1月)。其中也有与地球环境相似的行星,那里是否存在生物,不仅是天文学家,也是我们所有人都想知道的谜。

“宇宙诞生”与“存在生命的系外行星”。这是人类要挑战这两大令人兴趣盎然的课题,要想研究这些课题,那么人类的目光就无法从詹姆斯·韦伯太空望远镜上移开。据说发射后经过约6个月的准备时间,将开始长达5 ~ 10年的观测,夏天前或许会收到第一份报告。让我们一起来期待吧。

大家有没有觉得,韦伯望远镜的主镜面形状,像不像我国的日晷?

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