望遠(yuǎn)鏡多少錢(qián)（NASA的韋布望遠(yuǎn)鏡遭到流星體撞擊）

2022年6月8日，NASA官網(wǎng)上發(fā)表了一篇撒迪厄斯·塞薩里（ThaddeusCesari）撰寫(xiě)的關(guān)于韋伯望遠(yuǎn)鏡的專(zhuān)稿，披露了一個(gè)驚人的事實(shí)，5月底，NASA的掌上明珠詹姆斯·韋布望遠(yuǎn)鏡遭到了流星體的撞擊，問(wèn)題到底有多嚴(yán)重，韋布望遠(yuǎn)鏡還能用

2022年6月8日，NASA官網(wǎng)上發(fā)表了一篇撒迪厄斯·塞薩里（Thaddeus Cesari）撰寫(xiě)的關(guān)于韋伯望遠(yuǎn)鏡的專(zhuān)稿，披露了一個(gè)驚人的事實(shí)，5月底，NASA的掌上明珠詹姆斯·韋布望遠(yuǎn)鏡遭到了流星體的撞擊，問(wèn)題到底有多嚴(yán)重，韋布望遠(yuǎn)鏡還能用嗎？

韋布望遠(yuǎn)鏡遭到流星體的撞擊，問(wèn)題到底有多嚴(yán)重

撒迪厄斯·塞薩里撰寫(xiě)的文章指出，撞擊發(fā)生在5月23日~25日之間，撞擊位置是在韋伯望遠(yuǎn)鏡的主鏡面（原文沒(méi)有指出是哪一塊，因?yàn)轫f伯望遠(yuǎn)鏡由18面6角主鏡組成），經(jīng)過(guò)初步評(píng)估，韋伯的技術(shù)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了在返回?cái)?shù)據(jù)中已經(jīng)可以檢測(cè)到撞擊產(chǎn)生的影響。

流星體是什么，撞擊到底有多大影響

其實(shí)只要出了地球大氣層的保護(hù)后，在太陽(yáng)系內(nèi)處處都充滿(mǎn)了陷阱，就如上文說(shuō)的流星體，在太陽(yáng)系內(nèi)簡(jiǎn)直就多如牛毛，這點(diǎn)無(wú)法避免，因?yàn)樗鼈兙褪翘?yáng)系誕生后留下來(lái)的“一地雞毛”。

太陽(yáng)系內(nèi)除了八大行星外還有不少矮行星，也有很多小行星，比如美國(guó)的奧利西斯號(hào)探測(cè)器去采樣的就是一顆叫做貝奴的小行星，我國(guó)的天問(wèn)二號(hào)的采樣目標(biāo)則是小行星2016HO3，這些都是尺寸比較大的小行星。

除了這些宏觀規(guī)模的小行星以外，太陽(yáng)系內(nèi)還有無(wú)數(shù)厘米級(jí)甚至是塵埃級(jí)的流星體，盡管它們的尺寸非常微小，但在地球上卻是可以被我們?nèi)祟?lèi)用肉眼看到的，這就是很多天文愛(ài)好者想看卻難以一睹風(fēng)采的黃道光。

黃道光是聚集在太陽(yáng)系公轉(zhuǎn)平面上的塵埃反射太陽(yáng)光后被我們看到的反射光，比較暗淡，一般只有在夜間在黃道面方向出現(xiàn)的黃白色微光，北半球春季的暮光完全消失之后的西方天空，或者在秋季太陽(yáng)光出現(xiàn)之前的東方天空附近能觀測(cè)到。

由于黃道光非常微弱，因此有月光影響或者光害比較嚴(yán)重的地區(qū)是看不到的，簡(jiǎn)單地說(shuō)要看到黃道光不僅有季節(jié)要求還有天氣要求。

聚集的塵埃都能反射出黃道光，所以你可以想象一下，這些在太陽(yáng)系軌道上運(yùn)行的塵埃到底有多少，估計(jì)只有用天文數(shù)字來(lái)衡量吧。

韋布望遠(yuǎn)鏡撞出了一個(gè)坑？還能用嗎？

NASA的詹姆斯·韋布望遠(yuǎn)鏡工作坐標(biāo)是在日地之間的L2點(diǎn)，這是太陽(yáng)和地球連線(xiàn)的向外距離地球150萬(wàn)千米處，這里太陽(yáng)和地球的引力平衡，不過(guò)不穩(wěn)定，需要?jiǎng)恿S持軌道，詹姆斯韋布就是看中了這里遠(yuǎn)離地球?qū)τ^測(cè)的影響（包括光害和遮擋以及輻射影響，因?yàn)檎材匪埂ろf布需要一個(gè)接近絕對(duì)零度的極低溫環(huán)境）。

但這里仍然會(huì)遭到流星體的撞擊，而這些來(lái)源就是那些反射黃道光的塵埃，這次撞擊確實(shí)產(chǎn)生了不小的影響，已經(jīng)到了韋布的技術(shù)團(tuán)隊(duì)可以用光學(xué)監(jiān)測(cè)的方式找出影響的具體數(shù)據(jù)，不過(guò)經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)評(píng)估后，認(rèn)為其性能并沒(méi)有影響觀測(cè)，而且目前的數(shù)據(jù)表明仍然超出了團(tuán)隊(duì)的預(yù)估（表現(xiàn)更好）。

原因則是撞擊韋布的流星體尺寸極小，可能是微米級(jí)，盡管可能在鏡面上留下“痕跡”，但團(tuán)隊(duì)仍然可以通過(guò)調(diào)整主動(dòng)光學(xué)補(bǔ)償以盡量消除這個(gè)影響。

詹姆斯·韋布的18面矩陣鏡片

詹姆斯·韋布望遠(yuǎn)鏡的主鏡直徑達(dá)到了6.5米，假如用單一鏡面的話(huà)將么有任何火箭可以發(fā)射，而且重量也將達(dá)到無(wú)法接受的地步，因此它用了18面鈹金屬金屬鏡片鍍金后拼接成一鏡面矩陣，并且在每一面反射鏡面的后面都裝上了主動(dòng)光學(xué)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。

這個(gè)原理是一個(gè)大幅面的鏡片背后設(shè)計(jì)了多個(gè)補(bǔ)償點(diǎn)，使用電機(jī)通過(guò)光學(xué)測(cè)量后的數(shù)據(jù)進(jìn)行鏡片反射面做出補(bǔ)償，以達(dá)到最佳光學(xué)性能，在正常狀態(tài)下這個(gè)結(jié)構(gòu)是韋布光學(xué)精度調(diào)整的一部分，但在流星體撞擊后也可以變成缺陷補(bǔ)償調(diào)整。

NASA官網(wǎng)早在12月5日就已經(jīng)刊文指出，流星體撞擊是韋布望遠(yuǎn)鏡團(tuán)隊(duì)考慮的問(wèn)題之一，首先在太空工作的任何設(shè)備都有可能遭到流星體撞擊，其次是在L2點(diǎn)的撞擊可能還比近地軌道的哈勃望遠(yuǎn)鏡概率更低，因?yàn)樵诮剀壍郎线€有人造太空垃圾。

韋布的團(tuán)隊(duì)稱(chēng)，望遠(yuǎn)鏡主鏡在設(shè)計(jì)之初就考慮了這種情況，并且為此還加大了主鏡面積，為的就是保證在撞擊發(fā)生后，即使有個(gè)別鏡片損毀仍然可以保證主鏡面聚焦后的觀測(cè)精度，簡(jiǎn)單的說(shuō)即使真有一兩片鏡面因?yàn)樽矒舳鵁o(wú)法使用，韋布仍然可以保證絕大部分觀測(cè)能力。

詹姆斯·韋布望遠(yuǎn)鏡：為了看到宇宙第一縷光而設(shè)計(jì)

2022年3月16日，NASA的韋布技術(shù)團(tuán)隊(duì)在官員在3月16日的舉行的新聞發(fā)布會(huì)上公布了望遠(yuǎn)鏡的“第一張”照片，一顆金黃色的六芒星放射出謠言的光芒，背景則是大量不知名的星系：

其透露出的意義是詹姆斯韋布望遠(yuǎn)鏡的主鏡已經(jīng)完全對(duì)齊，其中包括以納米級(jí)精度微調(diào)18 個(gè)部分的位置和傾斜度。盡管在接下來(lái)的時(shí)間內(nèi)還有大量工作要做，但至少韋布的主鏡光學(xué)精度已經(jīng)滿(mǎn)足要求，未來(lái)在5月份將發(fā)布真正的第一張照片（這個(gè)目前宣布是在7月12日發(fā)布）。

詹姆斯·韋布望遠(yuǎn)鏡并不是替代工作了30多年的哈勃望遠(yuǎn)鏡，它的目的是延伸哈勃的視線(xiàn)，看到宇宙第一縷光，其鈹金屬反射鏡鍍金就是其中的手段之一，另外還有大面積反射鏡面以及超低溫環(huán)境，都是為了這個(gè)目的。

宇宙膨脹：光已經(jīng)變成了紅外和微波

宇宙大爆炸大約發(fā)生在138.2億年前之前，此后宇宙進(jìn)入了極速膨脹，將大爆炸的余暉紅移成了宇宙微波背景輻射，那時(shí)已經(jīng)是大爆炸發(fā)生38萬(wàn)年之后，這才是我們看到的宇宙真正第一縷光，這是很多朋友已經(jīng)無(wú)法理解。

但此后宇宙經(jīng)歷了大約2億年的黑暗時(shí)期，宇宙繼續(xù)極速膨脹，大爆炸產(chǎn)生的大量元素在宇宙中擴(kuò)散，坍縮，形成恒星、組成星系，然后又在超新星爆發(fā)中繼續(xù)變成星云，一直重復(fù)這樣的過(guò)程，直到銀河系中的一顆行星上誕生了人類(lèi)，有一天，他們中的一位智者考慮了一個(gè)問(wèn)題，這個(gè)宇宙究竟是怎么誕生的，第一縷光又是什么時(shí)候發(fā)生的。

詹姆斯·韋布望遠(yuǎn)鏡試圖解決的就是第二個(gè)問(wèn)題，但它也準(zhǔn)備解決第一個(gè)問(wèn)題，為了尋找如此久遠(yuǎn)的光，因?yàn)橐呀?jīng)被宇宙膨脹的極度紅移化，大量可見(jiàn)光已經(jīng)進(jìn)入了紅光甚至紅外波段，哈勃已經(jīng)“看透”了可見(jiàn)光，韋布望遠(yuǎn)鏡就是來(lái)看紅光和中紅外波段的。

它的鍍金面就顯示了這一點(diǎn)，而且為了保證極佳的靈敏度，詹姆斯韋布望遠(yuǎn)鏡還工作在-223.2 °C以下，為此還制造了一個(gè)超級(jí)大的“遮陽(yáng)傘”，讓它永遠(yuǎn)處在太陽(yáng)的陰影之中。

非常期待詹姆斯·韋布的第一張深空照片，讓我們一起期待！