哈勃接班人——詹姆斯韋伯望遠鏡煉成記

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哈勃接班人——詹姆斯韋伯望遠鏡煉成記

NASA的詹姆斯韋伯望遠鏡已經成功通過曲率中心測試。對已經組裝好的主鏡來說，這是在進行低溫測試前的一項重要光學性能檢測。同時，這也是在馬里蘭州格林貝爾市的NASA戈達德太空飛行中心進行的最後一項測試，之後韋伯將會被送往休斯頓市約翰遜航天中心進行更多實驗。

在經歷了模擬火箭發射時產生的巨大壓力的嚴格的環境測驗後，戈達德的韋伯望遠鏡團隊分析了這次至關重要的光學測試的結果，並於測試前的測量數據比較。他們得出結論：韋伯主鏡光學系統毫髮無損地通過了這項測試。

「繼在戈達德成功完成組裝和通過測試之後，韋伯望遠鏡即將開啟它的下一段征程。我們能達到這一步，全靠來自NASA，我們的行業和國際合作夥伴，以及學術界的人才所組成的巨大的團隊，」美國宇航局韋伯望遠鏡項目經理Bill Ochs說，「儘管我們在戈達德和韋伯說再見時很難過，然而知道它將繼續在約翰遜航天中心那裡開始低溫測試又讓我們很興奮。」

詹姆斯·韋伯空間望遠鏡是世界上最先進的空基天文台。 這個工程奇蹟旨在破解宇宙中一系列最大的謎題：從發現大爆炸之後形成的第一批恆星和星系，到研究地外行星的大氣。 它是NASA，歐空局（歐洲航天局）和加拿大航天局的聯合項目。

火箭發射產生的巨大震動和噪音可能會損壞飛船及其搭載的望遠鏡。在戈達德，工程師模擬發射時的聲音和震動環境對韋伯進行了測試，來保證它在嚴苛的發射環境中不會受損。

工程師還為韋伯量身定做了一個干涉儀，用於在環境測試期間檢測韋伯望遠鏡主鏡的形變情況。通過干涉儀記錄和測量不同波長的光干涉時所產生的環狀條紋來檢測鏡片產生的微小形變。

眾所周知，可見光的波長要小於一微米，而韋伯望遠鏡必須比一微米校準得更精確才能正常工作。通過激光測量鏡面形狀和位置可避免物理接觸或損壞（對鏡子的劃痕）。 所以，科學家們用光的波長差進行微小的測量。用干涉儀測量從光學器件反射的光，能夠探測出反射鏡在進行發射測試或低溫測試時可能發生的形狀或位置的極小變化。

在一項主鏡測試中，潔凈室內的溫度和濕度條件必須保持非常穩定，以盡量減少那些干擾敏感光學測量結果的波動。 即便如此，潔凈室中還是存在著微小的振動，干擾測量結果。所以干涉儀被設計成高頻的，每秒鐘拍5,000幀照片，甚至比潔凈室背景振動還要快。 這讓工程師得以排除與鏡子形變無關的干擾因素，並獲得可信的、排除干擾的形變結果。

「有些人認為，在這種級別的潔凈室中測量這種尺寸和複雜性的鈹鏡是不可能的。但是團隊進行這些測量的方法非常巧妙，所以試驗結果讓我們能夠很自信地說，我們有一個非常出色的主鏡。」韋伯望遠鏡的光學元件經理Lee Feinberg說。

2016年11月的藝術家活動期間於詹姆斯·韋伯空間望遠鏡前拍攝的Jedidiah Dore的墨水和水彩草圖畫。

版權：Jedidiah Dore

韋伯望遠鏡將被運送到約翰遜航天中心，在真空環境和極冷的運行溫度下進行端到端光學測試。 然後，它將繼續前往加州雷東多海灘的諾斯羅普·格魯曼航空航天系統，為2018年發射做最終裝配和測試。

『天文濕刻』 牧夫出品

微信號：astronomycn

探索

via NASA

作者：鮑勃·金（Bob king)

翻譯：陳艷玲 | 校對：陸寅楓

編排：陳艷玲 | 配樂：解仁江

責任編輯：解仁江

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