韦伯望远镜成功发射,我国离造出韦伯这样的天文望远镜还有多远

最近,费时20年,耗资超过100亿美元的天文望远镜“韦伯”望远镜在法属圭亚那库鲁基地由“阿丽亚娜-5”运载火箭发射成功,飞往距离地球150万公里的拉格朗日L2点,即将开启探索宇宙起源和地外行星之旅。


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“韦伯”作为太空望远镜“哈勃”的继任者,用有着比“哈勃”更为出色的能力。实际上,韦伯望远镜是人类有史以来性能最强、造价最高的太空望远镜。重6.2吨,口径长度为6.5米,由18块六边形镀金镜片拼接而成;遮阳板展开后,面积相当于一个网球场的大小。

相比之下,哈勃的口径也才2.4米。口径越大,看的越远。


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韦伯望远镜


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韦伯望远镜太空工作想象图

巨大的体积,赋予韦伯望远镜看的更远的能力。根据设计,韦伯望远镜可以看到136亿光年之外的事情,将会有助于探索宇宙起源的问题。

韦伯的成功发射,网上一片溢美之辞,更有一些不和谐的声音。有人说只有欧美才配得上人类的进步,而中国则永远造不出来这种有助于人类科技进步的产品,只会在低水平上不断重复。总之,西方人是人类希望之光。

然而实际上是,随着国力的增强,我国的天文望远镜也提上了日程,中国的天文望远镜计划就是“巡天计划”。

巡天望远镜将于2024年发射,将会和天和号空间站共轨飞行,这样的好处就是,可以随时对接空间站,由空间站的宇航员进行调整,升级和操控,比完全依靠地面指令的哈勃望远镜要灵活的多。

巡天望远镜口径长度为2米,但得益于这些年来技术的进步,其视场宽度为哈勃的300倍。这就相当于给整个宇宙空间绘制地图。可能图像没有哈勃那样震撼,但如果人类走向深空,必然要用太空地图。所以从这个角度来说,巡天望远镜的意义和科技水平一点也不亚于哈勃望远镜。

但如果是远超哈勃水平的韦伯呢。

其实韦伯望远镜制造,发射和运作有三大难题:

一是大推力运载火箭。

整个韦伯望远镜全重6.5吨,因此一般的火箭运不了。运载韦伯的火箭是阿丽亚娜5火箭,近地轨道运载能力21吨,地球同步轨道10.5吨。

以前我国没有阿丽亚娜5这一级别的火箭,不过最新的长征五号后来居上,长征五号近地轨道25吨,地球同步轨道14吨,全面超过阿丽亚娜5。


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长征五号运载火箭

二是深空探测能力。

大部分的人造卫星,看起来很远,实际上就在我们头顶上400-2000公里的地方,近点的开车半天就到,远点的开车两天也到了,所以在地球上弄几个观测站就能操控卫星。

但是,月球距离地球36万公里,拉格朗日点距离地球150万公里,火星距离地球几千万公里,车开到报废也到不了。这么远的距离,普通卫星的测控站根本连不到那么远。

所以必须有深空探测网。

目前深空探测网有两个,一个是美国的,美国利用了超级大国的地位,在全球各地布置了不少基地,形成深空探测网。这种探测网只有一家别无分号,实际上欧洲,日本,印度的深空探测都是依赖美国的深空探测网。当然数据也全部和美国共享。

另一个就是中国的了,但中国没有这个能力在全球设立深空探测网,但采取了另一种办法:把探测网搬上天,主要就是用中继卫星来进行深空通讯。主要卫星有烽火系列,天链系列,甚至还有月球的鹊桥卫星。

那么咱们有能力去150万公里之外的拉格朗日点吗,答案是能!因为去过了。

嫦娥五号就是没事去拉格朗日点,L1L2都探测了一遍。另外鹊桥中继卫星现在就在月-地拉格朗日点运行。

而且嫦娥五号重八吨,就算只是轨道器去了,重量也和韦伯差不多。这说明我国完全有能力把韦伯这个级别的航天器送到拉格朗日点。


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第三,制造能力。

说实话,目前中国还造不出韦伯望远镜。其实,美国也造不出。

因为这项计划不是美国一家完成的,是美国宇航局,欧洲航天局,加拿大航天局联合研制的,这也是韦伯鸽了这么久的原因之一,协调是个麻烦事。

光学原件部分,也不是美国造的,是欧洲造的,严格来说,是德国蔡司造的。可以说,韦伯是整个西方科技的精华,西方国家单独造都造不出来。

咱们可以造出卫星来,但造不出这么精密的光学原件。

这就和光刻机一样,光刻机的光学镜头也是来自德国蔡司,美国也无法单独造出光刻机。

所以,当咱们在光刻机领域打破国外垄断,就是咱们也能造韦伯这种级别的天文望远镜之时。

光刻机,高端航空发动机,新型材料,生物医药这些领域是我国依旧落后西方的几个领域,数量已经不多,每突破一个,东西形式就要逆转几分。所以只需耐心等即可。

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页面更新:2024-03-14

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