在远离地球的新家中,詹姆斯·韦伯太空望远镜也许并不像看起来那么孤独。
望远镜所占据的空间不是完全真空吗? 现在,不可避免的事情发生了,一块微小的岩石,一颗微陨石,与韦伯的一个镜子片段相撞。
但无需惊慌。 建造该望远镜的工程师非常了解太空的严酷环境,韦伯望远镜经过精心设计,可以承受这些严酷环境。
“我们一直都知道,韦伯必须经受住太空环境的考验,其中包括来自太阳的刺眼紫外线和带电粒子、来自银河系外来来源的宇宙射线,以及我们太阳系内偶尔受到的微流星体的撞击,”工程师兼技术副项目经理保罗·盖特纳 (Paul Geithner) 说道美国宇航局戈达德太空飞行中心
“我们设计和制造的韦伯太空望远镜具有光学、热学、电气、机械等方面的性能裕度,以确保它即使在太空中呆了多年也能执行其雄心勃勃的科学任务。”
韦伯在L2的位置。 (美国宇航局)
韦伯占据了距地球 150 万公里(不到 100 万英里)的区域,称为 L2。
这就是所谓的拉格朗日或拉格朗日点,两个轨道物体(在本例中为地球和太阳)之间的引力相互作用与轨道的向心力平衡,形成一个稳定的区域,低质量物体可以在其中“停车”以减少燃油消耗。
这对科学非常有用,但这些区域也可以收集其他东西。
例如,有一群小行星在与太阳共享的两个拉格朗日点上共享其轨道。 其他行星的拉格朗日点也有小行星,尽管比木星少得多。
目前尚不清楚 L2 究竟收集了多少灰尘,但如果认为该地区根本没有收集到任何灰尘,那就太愚蠢了。
因此,韦伯经过专门设计,可以承受以极高速度传播的灰尘大小的颗粒的轰击。 韦伯的设计不仅涉及模拟,工程师还对镜子样本进行了测试影响,以了解太空环境可能产生的影响,并尝试减轻影响。
撞击可以移动镜子部分,但望远镜有传感器来测量其镜子位置,并能够调整它们,以帮助纠正可能导致的任何扭曲。
地球上的任务控制中心也可以向韦伯发送调整信息,将镜子放回原来的位置。 它的光学甚至可以远离已知的提前。
韦伯号的建造具有巨大的误差范围,因此随着时间的推移预期的物理退化不会导致任务提前结束。
轨道碎片撞击对执行任务后返回地球的哈勃面板造成损坏。 (美国宇航局)
它可能比哈勃处于更好的位置,哈勃在近地轨道上不仅受到微陨石的撞击,而且还受到太空碎片的持续轰炸。
然而,与哈勃不同的是,距韦伯的距离意味着技术人员无法亲自访问并进行维修。 (并不是说哈勃望远镜最近进行过维修;上次此类任务是在 2009 年,并且它不会再收到另一个。)
撞击望远镜的微流星体? 5月23日至25日之间的某个时间? 是一个随机事件。 然而,影响比预期要大,这意味着它提供了一个更好地了解 L2 环境并尝试寻找未来保护望远镜的策略的机会。
“随着韦伯镜暴露在太空中,我们预计偶尔的微流星体撞击会随着时间的推移而适度降低望远镜的性能,”韦伯光学望远镜元件经理 Lee Feinberg 说道美国宇航局戈达德。
“自发射以来,我们已经发生了四次较小的可测量的微流星体撞击,这些撞击与预期一致,而最近的一次撞击比我们假设的退化预测还要大。
“我们将使用这些飞行数据来更新我们对性能的分析,并开发操作方法,以确保我们在未来许多年里最大限度地提高韦伯的成像性能。”
来自韦伯的第一批全彩和光谱图像仍将按计划于2022 年 7 月 12 日。 我们绝对等不及了。