韋伯將為我們揭示一個由不可見的恒星和行星組成的隱秘宇宙。對于系外行星的探索甚至有助于我們揭開地球上生命起源的疑團。以下是范文社網(wǎng)小編為大家整理的100億美元韋伯太空望遠(yuǎn)鏡是碳中和利器15條要點相關(guān)參考資料，希望能幫助到大家，歡迎你的閱讀。
價值100億美金、集人類最高科技于一身的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）發(fā)射升空了！這枚對人類探索宇宙極為重要的大家伙相當(dāng)復(fù)雜，知識點很多，看完以下這15條，可以來個更全方位的了解（特別是碳中和的作用來更顯高大上）。
“百億鴿王”
發(fā)射日注定是個載入人類史冊的大日子，因為全世界的天文學(xué)家和愛好者們翹首等待這一刻，已足足等了14年。07年，NASA宣稱要發(fā)射人類歷史上的“新一代太空望遠(yuǎn)鏡”，即JWST，原計劃耗資5億美元。由于項目嚴(yán)重超支，發(fā)射時間推了10余次，最新的預(yù)估耗費高達(dá)96.6億美元，加上后期的發(fā)射運營，成本至少100億美元，“百億鴿王”不是浪得虛名。
構(gòu)造
韋伯由四部分組成：光學(xué)望遠(yuǎn)鏡元件（OTE）、綜合科學(xué)儀器模塊（ISIM）、太陽傘（Sunshield）和支持系統(tǒng)（Spacecraft bus）。OTE是眼睛，ISIM是包括近中紅外觀測儀器在內(nèi)的各種有效載荷，太陽傘起降溫和保護作用，支持系統(tǒng)就是大腦和腳。下文再作分類介紹。
折疊
搭載韋伯的阿麗5，有效載荷整流罩最大靜態(tài)直徑5.4米，可用長度17米，已經(jīng)非常巨大了，但韋伯直徑6.5米，需要折疊后才能裝入，過程復(fù)雜。如果在后續(xù)展開期間出現(xiàn)故障，科學(xué)家們可能要重新思考太空望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計方案，拋棄復(fù)雜的展開方式，要么采用更大火箭發(fā)射（比如老馬家星艦），要么采取太空組裝。
發(fā)射
作為歐空唯一的主力火箭，阿麗亞娜5今年已第4發(fā)了，目前戰(zhàn)績是116射5敗，近10幾年來一直很穩(wěn)，順利發(fā)射不成問題，通過各種地面嚴(yán)密測試的矜貴寶貝，結(jié)構(gòu)性負(fù)載什么的也不成問題；至于看起來相當(dāng)破舊的法屬圭亞那庫魯發(fā)射場，幾十年歷史就擺在那，好用就行，不影響。
滾轉(zhuǎn)
一級分離，上面級組合體在滑翔一段時間后會執(zhí)行點火操作。發(fā)動機工作過程中，組合體會進(jìn)行滾轉(zhuǎn)，以避免韋伯受到太陽光過多的炙烤，直到器箭分離后才會修正滾轉(zhuǎn)。分離后太陽能板展開，推進(jìn)和姿控系統(tǒng)工作。為了保證鏡片清潔，推進(jìn)器僅安裝在望遠(yuǎn)鏡入軌后面向太陽的一側(cè)。
主鏡--六邊形鏡段
18個小鏡子，每個直徑1.32米，重約20公斤，鈹制+鍍金。六邊形具有高填充系數(shù)和六重對稱性，可以實現(xiàn)無縫隙拼接，并在鏡后驅(qū)動器和微型機械馬達(dá)的保障下實現(xiàn)單一完美的對焦。為了將主鏡段對齊，每個鏡子都要對齊到人類頭發(fā)厚度的1/10000，巨牛。
主鏡--鍍金
純鈹既堅固又輕便，是造鏡段的最理想材質(zhì)，唯一缺點是反射率不夠理想，金改善了鏡子對紅外線的反射。鍍金方法采用的真空氣相沉積。金的典型厚度為100 納米，一層薄薄的無定形二氧化硅沉積在金的頂部，以防止在處理時對金產(chǎn)生損傷或微小顆粒接觸到表面并移動產(chǎn)生劃痕。
主鏡--低溫
韋伯的目標(biāo)是觀測早期宇宙中的第一批恒星和星系發(fā)出的紅外線，如果主鏡與哈勃的溫度相同，來自遙遠(yuǎn)星系的微弱紅外光就會湮沒在鏡子的紅外光中，因此韋伯的主鏡工作溫度必須一直保持在-220攝氏度左右，太陽傘極為重要，成敗關(guān)鍵。
太陽傘--五層傘
五層傘每層完全展開時接近300平米，尺寸21.197m x 14.162m。第一層為溫度最高的朝陽側(cè)，厚度50微米；其余四層為低溫防日曬側(cè)，厚度25微米，均少于人類頭發(fā)直徑（80-100微米），設(shè)計指標(biāo)是300攝氏度降溫能力。經(jīng)歷深空飛行和劇烈溫差變化，在距離地球150萬公里外的太空中，在無人監(jiān)控的條件下自主拉緊五層薄膜而不被撕裂，非常關(guān)鍵。韋伯在地面測試中就出現(xiàn)過這破事，如果在展開過程中膜破了，任務(wù)徹底完蛋了。
太陽傘--材質(zhì)
主體材質(zhì)是一種叫Kapton的聚酰亞胺薄膜，由杜邦公司于上世紀(jì)60年代后期開發(fā)。Kapton在從-269到400攝氏度的廣泛溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。每層遮光薄膜都涂有鋁，第1、2層面向太陽的一側(cè)涂有摻雜硅，以將太陽的熱量反射回太空，其余三層也由獨特的復(fù)合材料制成。每一層都有特定的厚度和尺寸，甚至還有特殊的接縫和加固物來限制隕石的攻擊。
綜合科學(xué)儀器模塊（ISIM）
“區(qū)1”組件是低溫儀器模塊，負(fù)責(zé)將探測器冷卻至-234攝氏度，必要的第一階段冷卻工作，以使韋伯自身熱量不會干擾紅外線探測；“區(qū)2”組件是ISIM電子隔間，為儀器控制電子設(shè)備提供安裝面和周圍的熱控制環(huán)境；“區(qū)3”組件是ISIM命令和數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，帶有集成的飛行軟件以及低溫冷卻器壓縮機和控制電子設(shè)備。
支持系統(tǒng)
電力子系統(tǒng)，太陽能供電；姿態(tài)控制子系統(tǒng)，保持軌道穩(wěn)定，提供粗略指向；通訊子系統(tǒng)，接收指令，傳輸數(shù)據(jù)；命令和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，大腦；推進(jìn)系統(tǒng)，執(zhí)行姿控指令。韋伯有兩種類型的火箭推進(jìn)器。一為“二次燃燒增強推進(jìn)器”（SCAT)，傳統(tǒng)RCS雙毒燃料，用于軌道校正，雙冗余。二為MRE-1，有8個，只使用肼，用于反作用輪的姿控和動量控制。
部署
第一步也是最為關(guān)鍵步驟是遮光薄膜的釋放，上文已提及，一搞破了，或者沒有充分展開，就完蛋了。隨后部署副鏡和輻射散熱器，最后主鏡展開，基本可算是成功了。韋伯的整個部署過程合共344個步驟，據(jù)說最大容錯數(shù)是6個，幾萬個零件在深空中連續(xù)活動一個月，就算只是一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，影響都不小，對地面的韋伯團隊來說，這是擔(dān)驚受怕的一個月。
軌道
發(fā)射后29天執(zhí)行軌道修正，最終軌道定在距離地球150萬公里外的日地L2拉格朗日點（SEL-2）。要知道，快退休的哈勃距離地表僅600公里，自老美大飛機退役后尚且已經(jīng)無法修補了，韋伯在預(yù)計工作壽命（10-15年）內(nèi)，只能聽天由命了。除非老馬家星艦成了，否則一旦出現(xiàn)嚴(yán)重故障，100億就只能報廢了。
校正
部署完畢后，地面工程師們將對韋伯望遠(yuǎn)鏡主鏡段進(jìn)行方向校準(zhǔn)和儀器檢測，修正定位，使之對齊，校正過程稱為波前傳感和控制，目的是將鏡子對準(zhǔn)在幾十納米以內(nèi)，確保它們能產(chǎn)生清晰、聚焦的圖像。發(fā)射后160天，韋伯開始正常運行，探索宇宙的秘密。
寫在最后
幾乎在每一條關(guān)于韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的信息下面，都能看見“爆炸”、“想看大煙花”、“快點出故障”之類的惡意留言，真心難看。韋伯雖然是西邊搞的，但純粹是科學(xué)載荷，背后也積累了無數(shù)科研工作者們的多年心血，為的就是尋根，通過了解宇宙的過去，探索人類的未來，雖然與咱們吃瓜的沒啥關(guān)系，但對子孫后代有著深遠(yuǎn)影響。人類仰望星空，不都想看得更遠(yuǎn)，看得更清嗎？能夠造福全人類的好事，為啥要帶著情緒來看待呢？祝愿韋伯順利升空，順利完成它的使命！
