安放在戈達(dá)德空間飛行中心等待接受測(cè)試的詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡
北京時(shí)間8月29日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，乍一看這是一架到處纏繞黃金管線的蜘蛛怪物，但事實(shí)上這是美國(guó)宇航局正在研制中的下一代空間望遠(yuǎn)鏡——詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡的地面支持系統(tǒng)，其中包括光學(xué)望遠(yuǎn)鏡模擬器(OSIM)。光學(xué)望遠(yuǎn)鏡模擬器的作用是產(chǎn)生一束完全模擬真實(shí)的測(cè)試光線進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡的科學(xué)設(shè)備中。由于這些真實(shí)的科學(xué)設(shè)備將被用于對(duì)空間望遠(yuǎn)鏡的實(shí)際測(cè)試，它們的校正和性能測(cè)試都必須依賴光學(xué)望遠(yuǎn)鏡模擬器來(lái)進(jìn)行。目前工程師們正在對(duì)這一模擬器進(jìn)行徹底檢查，以便接下來(lái)的測(cè)試工作能夠順利進(jìn)行。
這張照片是在美國(guó)宇航局戈達(dá)德空間飛行中心的一間大型熱真空艙室內(nèi)拍攝的，這座艙室被稱作“空間環(huán)境模擬器”(SES)。工程師們已經(jīng)用特制的隔熱材料將光學(xué)望遠(yuǎn)鏡模擬器設(shè)備包裹起來(lái)，從而幫助它在超低溫實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行溫控，這種超低溫測(cè)試將會(huì)模擬外太空的極端低溫環(huán)境，這種環(huán)境將是望遠(yuǎn)鏡建成發(fā)射之后的工作環(huán)境，詹姆斯·韋伯望遠(yuǎn)鏡最終將在距離地球超過(guò)100萬(wàn)英里(約合160萬(wàn)公里)的寒冷空間開(kāi)展觀測(cè)工作。
這些金黃色的隔熱材料是由鍍鋁聚酰亞胺制成的，這種材料在非常大的溫度范圍內(nèi)都可以保持穩(wěn)定。而在這個(gè)“大蜘蛛”的下方，那些銀色和黑色的管路則是一套低溫板，它們包裹著光學(xué)望遠(yuǎn)鏡模擬器(OSIM)的光學(xué)設(shè)備。在測(cè)試期間，隨著液氮不斷流入隔熱艙內(nèi)焊接在墻壁上的各條管路，以及包裹著OSIM光學(xué)設(shè)備的銀色擋板內(nèi)的管路，光學(xué)望遠(yuǎn)鏡模擬器的溫度將被降低至-173攝氏度。這些低溫板將讓光學(xué)望遠(yuǎn)鏡模擬器的光學(xué)期間保持非常低的溫度，而那些被鍍鋁聚酰亞胺材料包裹的部分則仍然可以保持溫暖。
戈達(dá)德空間飛行中心的工程師艾恩·威爾森(Erin Wilson)表示：“一部分隔熱材料的銀色面朝外，金色面朝內(nèi)，有一部分則相反，還有一部分兩面都是銀色的。”他說(shuō)：“這樣不同的朝向可以自由決定它所包裹的硬件設(shè)備在環(huán)境測(cè)試期間會(huì)受到降溫還是保持溫暖。”要用這些隔熱材料包裹的另一項(xiàng)原因是防止光學(xué)望遠(yuǎn)鏡模擬器的光學(xué)設(shè)備遭受不必要的紅外光照射。當(dāng)這一光學(xué)設(shè)備將其發(fā)射的一束校準(zhǔn)光線對(duì)準(zhǔn)詹姆斯·韋伯望遠(yuǎn)鏡的科學(xué)設(shè)備時(shí)，工程師們不想看到有任何外界紅外光線的干擾，如來(lái)自較溫暖設(shè)備產(chǎn)生的“溫暖光子”會(huì)泄漏進(jìn)入設(shè)備的觀測(cè)視野，從而造成干擾。
如果這類干擾光線太強(qiáng)，那么探測(cè)器就將無(wú)法分辨來(lái)自光學(xué)望遠(yuǎn)鏡模擬器發(fā)出的目標(biāo)信號(hào)，這就有點(diǎn)像是你試圖用相機(jī)去拍攝一只在汽車(chē)大燈前飛舞的螢火蟲(chóng)一樣。為了降低“噪音”，就必須讓光學(xué)望遠(yuǎn)鏡模擬器的光學(xué)器件保持極端的低溫，要做到這一點(diǎn)那么就必須讓隔熱艙整體保持低溫，而要做到這一點(diǎn)就必須將整個(gè)房間的空氣全部抽走，創(chuàng)造出一個(gè)真空環(huán)境。隨后液氮必須不斷地在隔熱艙的內(nèi)壁管路中流動(dòng)。威爾森同時(shí)也解釋了為何隔熱材料上必須留有通氣孔的原因，他說(shuō)：“只有這樣，當(dāng)房間中的氣壓不斷降低時(shí)隔熱材料層理之間的空氣才會(huì)被同時(shí)抽出，否則當(dāng)氣壓下降時(shí)材料就會(huì)鼓起來(lái)。”
詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡在建成之后就成為人類迄今建造的最強(qiáng)大的空間望遠(yuǎn)鏡，它將作為現(xiàn)役的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的繼任者。升空之后，其搭載的4臺(tái)設(shè)備將幫助揭開(kāi)宇宙從大爆炸之后逐漸形成我們所在太陽(yáng)系的漫長(zhǎng)演化過(guò)程。該項(xiàng)目是美國(guó)宇航局，歐洲空間局和加拿大空間局之間的合作項(xiàng)目。(新華網(wǎng))