成功案例
韦伯太空望远镜:我们的目标是星辰大海
7月12日,皇后乐队主音吉他手“梅博士”布莱恩·梅(Brian May)与10cc乐队主唱格雷厄姆·古尔德曼(Graham Gouldman)合作,发布最新音乐单曲《Floating In Heaven》。
作为天文学狂热又资深的爱好者,布莱恩·梅于2007年获得伦敦帝国理工学院(英国G5名校,QS世界大学排名第6)天体物理学博士学位。本次歌曲发布正是为了纪念詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope,简称JWST),拍摄出具有历史意义的第一张全彩宇宙图像。
当地时间7月11日, 美国总统拜登、副总统哈里斯和美国国家航空航天局(NASA)局长比尔·纳尔逊等,在白宫发布了詹姆斯·韦伯太空望远镜传回的首张全彩色图像,这是韦伯拍摄的第一张“深场”照片。
普通读者对于这张照片的意义可能并不明了,事实上,这一探测对于宇宙起源探索、深空探索、地 球历史的追溯都有非凡的价值。
根据NASA的说法,本次得到的照片充满细节,数千个星系以及一些仅仅发出最微弱光亮的物体均被捕获。
我们知道目前公认的理论认为,宇宙起源于138亿年前的大爆炸,而在11日公布的图像中,部分亮光来自130亿年前。这在某种程度上预示着望远镜采集的结果,将 颠覆既有认知,并给未来的太空探索带来全新可能。
詹姆斯·韦伯太空望远镜,由美国国家航空航天局与欧洲航天局、加拿大航天局联合研发,耗资约100亿美元 (约合人民币600亿元,我国“天眼”望远镜的造价则是11 .5亿元人民币)。 它是已建成的性能最强、造价最高的太空望远镜,采集光线面积是“前任”哈勃望远镜的5倍以上。
作为一项全球性项目,自1996年提出以来,韦伯太空望远镜的研制可以说是颇为坎坷,前后历经25年,预算增加了20倍,熬掉了多个总统和NASA局长,顶住了无数的质疑和反对。它曾经一度被认为会因为政治因素、项目管理、工程难题、技术问题等种种原因而终止,最初定于2007年试飞的日期也是一拖再拖,中间因为预算持续不断的增加,还遭遇经费难题。
好在,承载文明之光的事物也许会经历波折,但韦伯望远镜终究还是有惊无险地平稳上天了,韦伯望远镜也成为人类历史上造价最高、耗时最长的太空望远镜。 就在去年12月25日,韦伯太空望远镜搭乘欧洲的阿丽亚娜5号火箭发射升空,飞行一个月后抵达距地球约150 万公里的观测位置,开启了全新的深空探索。
其实韦伯望远镜的设计之初,就希望能够探索更早期的宇宙,“用来回顾宇宙的起源”。从传来的首批4张图像来看,这一目标已然在达成的路上。
根据官媒对于这一望远镜的报道:「如果哈勃望远镜看到的是“幼儿星系”,那韦伯望远镜所能看到的就是“婴儿星系”,是观测宇宙形成之初那些“婴儿”的最佳选择。」(来源《广州日报》)
从太阳系外的邻近行星(系外行星)到最遥远的宇宙早期,人类都有机会通过韦伯望远镜进一步实现。
然而,在整个世界天文爱好者沸腾之时,国内不少人对于中国在这一项目中参与的程度较低不免有 些失望。
从韦伯望远镜的使用来看,虽然是一项全球性项目,但目前使用国家中90%以上都为欧洲和加拿大、美国等北美地区的国家机构在使用,其他几个国家使用不足10%。
在韦伯望远镜探测图像发布后,不少人将我国的“中国天眼”望远镜与之进行比对,言语中不乏对国内望远镜“能力”的质疑。 不过,已有 天文圈内人士 指出,我 国的“天眼”属于射电望远镜, “韦伯”是红外线太空望远镜,两者观测的对象和目的并不等同。
射电望远镜大多数都用在接收宇宙电磁信号、星际通信讯号、检测星际分子等等,说得通俗一点,寻找外星生命就是“天眼”的一个目的。
相较之下,韦伯望远镜则肩负着调查大爆炸理论的重要使命,通过探测残余红外线,寻找大爆炸后在宇宙中形成的第一批恒星等等探索宇宙起源的任务。
所以,将两者放在一起进行比对未免有失公平,何况天眼的造价不过是韦伯的零头。不仅如此,天眼由我国自主研发,相较之下,韦伯望远镜则集合了欧美最顶级的资源和技术支撑,能够说是人类全部的智慧结晶。
国内外一批非公有制企业已经开启了自己的外空探测之旅,除了商业航空领域最受关注的SpaceX,国内也有不少从事商业航天的企业和项目。 在之前的早科技专栏中,三林就进行过介绍 (戳右侧标题阅读《 》)。
到2021年,中国航天相关企业注册已达到16550家,商业航天产业全年融资共35起,金额达64.5亿元。简单举一些项目, 起 源太空就 是一家致力于太空资源开采和利用的商业航 天公司,致力于开采太空资源;深蓝航天是SpaceX以外全球第二家,完成液氧煤油火箭垂直回收复用全部低空工程试验的公司,而这样的公司还有不少。
当然,我们说商业航天的太空探索跟国家级深空探索项目,两者探索的范围和深度仍有一定差距,目前在推进的巡天空间望远镜,则有望加快我国深空探索的步伐。
与哈勃空间望远镜不同,作为与中国空间站相配合的项目,巡天望远镜可以与中国空间站对接,通过空间站直接实现设计、 改 进及后续维修,比完全依靠地面指令的哈勃望远镜要灵活的多。
我们可以将巡天空间望远镜理解成一座在轨飞行的移动式空间天文台,可以避开大气干扰展开前沿天文探索,与空间站共轨飞行,自身可携带燃料以作飞行供应。
据央视报道,巡天空间望远镜预计于2024年前后投入科学运行,已规划的任务寿命是10年,通过维修可以不断延长寿命,将成为探索星辰大海的旗舰级空间天文设施。
当然,无论是巡天还是韦伯太空望远镜,我们也许不必做太多比较,毕竟大家的目标都是星辰大海。如果不同国家的科学人才能够携手合作,合作推进深空探索,也许我们对于过去和未来的了解会更深入。