L2拉格朗日點(diǎn)距離實(shí)在是太遙遠(yuǎn)了,與地球的距離達(dá)到了150萬(wàn)公里,所以想要造出像詹姆斯韋伯那樣的空間天文望遠(yuǎn)鏡,先決條件就是擁有將航天器運(yùn)送到距離地球150萬(wàn)公里的L2拉格朗日點(diǎn)的能力 。下圖為太陽(yáng)系中的幾個(gè)拉格朗日點(diǎn),紅色箭頭指示的就是詹姆斯韋伯空間天文望遠(yuǎn)鏡即將到達(dá)的目的地——L2拉格朗日點(diǎn),它將在這里進(jìn)行環(huán)繞運(yùn)行 。
第二點(diǎn)——采用紅外線探測(cè) 。人類(lèi)第一個(gè)深空探測(cè)天文望遠(yuǎn)鏡是哈勃望遠(yuǎn)鏡,它采用了白光探測(cè)原理,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將一部巨大的天文望遠(yuǎn)鏡送入太空近地軌道進(jìn)行觀測(cè) 。而詹姆斯韋伯空間天文望遠(yuǎn)鏡則是采用了紅外線成像技術(shù),這就好比特種兵槍械上使用的白光瞄準(zhǔn)鏡與紅外線瞄準(zhǔn)鏡的區(qū)別,白光瞄準(zhǔn)鏡只能對(duì)可見(jiàn)光進(jìn)行觀測(cè),而紅外線瞄準(zhǔn)鏡則可以觀測(cè)所有處在絕對(duì)零度以上溫度的物體(>-273.15℃) 。
這就是詹姆斯韋伯空間天文望遠(yuǎn)鏡需要一面由18塊鍍金鈹反射鏡組成主鏡陣矩的原因,這是能造出像詹姆斯韋伯那樣的空間天文望遠(yuǎn)鏡的基礎(chǔ)條件,即具備制造大型高端紅外線探測(cè)儀的能力 。第三點(diǎn)——探測(cè)距離更遠(yuǎn) 。詹姆斯韋伯空間天文望遠(yuǎn)鏡的核心任務(wù)是探索宇宙大爆炸的奧秘,即生命起源,如果有人理解為尋找宇宙新生命或者外星人,那也不算錯(cuò) 。
如何才能達(dá)到探索宇宙大爆炸奧秘的目的呢?答案就是要看得更遠(yuǎn),因?yàn)橛钪娲蟊ǖ陌l(fā)生是以光線的形式呈現(xiàn)的,如果能夠看得更遠(yuǎn),那么這些光線就會(huì)被探測(cè)到,比如說(shuō)135億光年以外的光線 。下圖為玉兔二號(hào)的紅外相機(jī)所拍攝的月球表面圖片,我國(guó)的航天紅外成像技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平,制造大型陣列紅外相機(jī)不存在技術(shù)限制 。
因此更遠(yuǎn)的探測(cè)距離是能造出詹姆斯韋伯空間天文望遠(yuǎn)鏡的技術(shù)基礎(chǔ),詹姆斯韋伯空間天文望遠(yuǎn)鏡集合了人類(lèi)目前最先進(jìn)、最前沿的電子、光學(xué)、化學(xué)、遙感等高科技于一身,代表著人類(lèi)空間探測(cè)的最高技術(shù)水平 。那么問(wèn)題就來(lái)了:同樣做為一個(gè)航天大國(guó),中國(guó)目前的科學(xué)技術(shù)能不能造出像詹姆斯韋伯那樣的空間天文望遠(yuǎn)鏡呢?如果從以上三個(gè)特點(diǎn)來(lái)看,從理論上來(lái)講,中國(guó)是具備這樣的能力的,依據(jù)也是上述講到的三大特點(diǎn) 。
第一,深空遙測(cè)技術(shù),我國(guó)的“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星在2011年6月初結(jié)束探月任務(wù)后就向L2拉格朗日點(diǎn)進(jìn)發(fā),經(jīng)過(guò)77天的飛行,于同年8月25日準(zhǔn)確進(jìn)入L2拉格朗日環(huán)繞軌道 。這說(shuō)明我國(guó)已經(jīng)具備將航天器運(yùn)送至運(yùn)行距離遙遠(yuǎn)的L2拉格朗日環(huán)繞軌道的能力,也就是說(shuō)中國(guó)目前已經(jīng)具備制造詹姆斯韋伯空間天文望遠(yuǎn)鏡的先決條件 。下圖為嫦娥二號(hào)衛(wèi)星的飛行軌跡解析,2011年就已經(jīng)飛到L2拉格朗日點(diǎn),目前已經(jīng)飛到距離地球7000萬(wàn)公里以外的深空 。
第二、大型高端紅外線探測(cè)器技術(shù),縱觀整個(gè)地球,也只有我國(guó)能在這項(xiàng)領(lǐng)域上與美國(guó)叫板,比如說(shuō)月球探測(cè)、火星探測(cè)等等,因此像這樣的硬件條件我國(guó)同樣是具備的 。第三、遠(yuǎn)距離紅外探測(cè)技術(shù),我國(guó)在X紅外焦平面陣列技術(shù)、量子阱和超晶格紅外探測(cè)器陣列技術(shù)以及紅外焦平面陣列關(guān)鍵制造技術(shù),甚至是量子阱和超晶格紅外探測(cè)器陣列的研究是出于世界領(lǐng)先水平的,就探測(cè)技術(shù)而言,我國(guó)是擁有這個(gè)能力的 。
這就是我們說(shuō)中國(guó)目前具備制造像詹姆斯韋伯那樣的空間天文望遠(yuǎn)鏡的能力的依據(jù) 。但問(wèn)題在于這只是理論上的“可以”,而客觀上的“可以”則有待將來(lái)驗(yàn)證,畢竟我國(guó)目前的空間天文望遠(yuǎn)鏡技術(shù)尚停留在對(duì)“巡天”天文望遠(yuǎn)鏡的水平上 ?!把蔡臁碧煳耐h(yuǎn)鏡類(lèi)似于哈勃天文望遠(yuǎn)鏡,技術(shù)上是超過(guò)哈勃的,但是重量、口徑等基礎(chǔ)規(guī)格卻低于哈勃,并且還要等到2024年才能發(fā)射聲控 。
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