安放在戈達(dá)德空間飛行中心等待接受測試的詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡
北京時間8月29日消息，據(jù)國外媒體報道，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)備將被用于對空間望遠(yuǎn)鏡的實(shí)際測試，它們的校正和性能測試都必須依賴光學(xué)望遠(yuǎn)鏡模擬器來進(jìn)行。目前工程師們正在對這一模擬器進(jìn)行徹底檢查，以便接下來的測試工作能夠順利進(jìn)行。
這張照片是在美國宇航局戈達(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，從而幫助它在超低溫實(shí)驗(yàn)時進(jìn)行溫控，這種超低溫測試將會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100萬英里(約合160萬公里)的寒冷空間開展觀測工作。
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“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(ErinWilson)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：“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)境測試期間會受到降溫還是保持溫暖。”要用這些隔熱材料包裹的另一項原因是防止光學(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)光線對準(zhǔn)詹姆斯·韋伯望遠(yuǎn)鏡的科學(xué)設(shè)備時，工程師們不想看到有任何外界紅外光線的干擾，如來自較溫暖設(shè)備產(chǎn)生的“溫暖光子”會泄漏進(jìn)入設(shè)備的觀測視野，從而造成干擾。
如果這類干擾光線太強(qiáng)，那么探測器就將無法分辨來自光學(xué)望遠(yuǎn)鏡模擬器發(fā)出的目標(biāo)信號，這就有點(diǎn)像是你試圖用相機(jī)去拍攝一只在汽車大燈前飛舞的螢火蟲一樣。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)就必須將整個房間的空氣全部抽走，創(chuàng)造出一個真空環(huán)境。隨后液氮必須不斷地在隔熱艙的內(nèi)壁管路中流動。威爾森同時也解釋了為何隔熱材料上必須留有通氣孔的原因，他說：“只有這樣，當(dāng)房間中的氣壓不斷降低時隔熱材料層理之間的空氣才會被同時抽出，否則當(dāng)氣壓下降時材料就會鼓起來。”
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臺設(shè)備將幫助揭開宇宙從大爆炸之后逐漸形成我們所在太陽系的漫長演化過程。該項目是美國宇航局，歐洲空間局和加拿大空間局之間的合作項目。
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