2021年12月25日韦伯太空望远镜的发射,让全世界天文界沸腾,纷纷称赞这是人类航天史上的一大盛事。

韦伯太空望远镜是目前天文界最大的太空望远镜,主镜直径达到6.5米,由18块可折叠的镜子组成。每块镜子后面都安装了4个电动机,用于调整镜片位置和角度。

韦伯望远镜最新图像(韦伯是光学望远镜的巅峰之作)(1)

韦伯太空望远镜

目前韦伯太空望远镜正在前往拉格朗日L2点途中,进度已经超过87%。它的主镜已经完全打开,正在进行平整度调整,这个过程可能需要3个月。这是因为这些镜片非常精密,抛光度达到纳米级,每次移动的幅度不能大于10纳米,每天只能移动1毫米的距离!

正是因为这些复杂设计,韦伯望远镜才被称为天文史上最强大、看得最远的望远镜,其大约能看到宇宙诞生2亿年前的情景,也就是大约可以看到136亿光年远!要注意的是,这个最大最强前面有个天文界的限制定语。

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韦伯太空望远镜旅途进度

虽然韦伯太空望远镜虽然如此强悍,但它并不是人类制造的性能最强大的光学望远镜,有人说韦伯望远镜只是EECS(增强发展型晶体系统)技术下放的民用项目。如同当年红极一时的哈勃太空望远镜,其实只是锁眼系列卫星KH-11备份不用的镜片。

EECS项目是美国旗舰级侦探卫星项目,也是是优先级最高的q报项目,主要用于获取高分辨率大幅宽高光谱多光谱成像,甚至可以在晚上拍照,其用途不用明说大家都懂。

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NROL-71卫星发射

所谓增强成像是指多光谱成像,而发展型增强(成像)系统可能指高光谱和更大幅宽。2019年美国使用德尔塔IV重型运载火箭发射的NROL-71卫星,就是增强发展型晶体系统的典型之作,集两者大成,或者这才是当前最强的太空光学望远镜。

不过由于这个望远镜极为神秘,外界根本就找不到它的照片,甚至连大概形状都没有!而类似这种强大的望远镜,美国还有好几款,比如KH-9~KH14、NROL-65等, 都是没有照片那种,你懂的。

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NROL-17的大概轮廓

根据口径、距离可以推算出光学望远镜的分辨率,比如在265公里的近地轨道上,6米直径的分辨率大约在0.05米,而9米的直径则分辨率可以达到0.03米。美国之前曾有文献讨论过0.05米分辨率的系统,所以NROL-71卫星主镜直径很可能为6米左右,与韦伯太空望远镜直径差不多。

由此可见,韦伯太空望远镜的技术极可能就是来自NROL-71技术的下放。此外,NROL-71卫星还集合了Origin、LUVOIR-B、TPF-C、HabEx等多个NASA先进空间光学望远镜方案的设计思想,基本把各个方面做到了极致,可谓是巅峰的巅峰。

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韦伯继任者LUVOIR

诺斯罗普格鲁曼公司曾经说过,韦伯太空望远镜的复杂程度,在他们的卫星项目里面排不上前五!诺斯罗普格鲁曼公司是美国军工巨头,涉足领域包括飞机、无人机、航母、核潜艇、雷达、卫星等,其中大名鼎鼎的B-2隐身轰炸机就出自它之手。

除了太空望远镜外,人类在地球上也制造了很多更大、更强的光学望远镜,比如目前正在建造的极大望远镜(ELT),口径达到39.8米。而在美国夏威夷莫纳克亚山建造直径30米的望远镜(TMT),我国还有参与,可惜因为原住民的反对,项目推迟了。

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正在建造39.3米直径的望远镜

韦伯太空望远镜无疑是强大的,而且也将让人类对宇宙的了解更多,但是只是人类制造最强光学望远镜之一,而非第一。

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