說到望遠(yuǎn)鏡,越大越好。這在地球上是正確的,在太空中尤其如此。當(dāng)天文學(xué)家和工程師設(shè)計下一代巨型太空望遠(yuǎn)鏡時,它們正面臨著當(dāng)前發(fā)射服務(wù)提供商的極限。您可以通過多種方法來折疊大型望遠(yuǎn)鏡,使其適合5米高的發(fā)射整流罩。
即將到來的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡幾乎是您可以在地球上構(gòu)造并一次發(fā)射進(jìn)入太空的極限。要擴(kuò)大規(guī)模,太空機(jī)構(gòu)將需要考慮在太空中組裝下一代太空望遠(yuǎn)鏡。當(dāng)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡于1990年發(fā)射升空時,它被帶到發(fā)現(xiàn)號航天飛機(jī)上。望遠(yuǎn)鏡的許多功能,包括其2.4米鏡面,都是圍繞航天飛機(jī)貨艙內(nèi)的物品而設(shè)計的。
發(fā)射到太空的最大望遠(yuǎn)鏡孔徑是歐洲航天局的赫歇爾紅外天文臺及其3.5米的主鏡。憑借所有的儀器和環(huán)繞式太陽能電池板,赫歇爾幾乎無法放入其Ariane 5 ECA運載工具的4.6米發(fā)射整流罩內(nèi)。
工程師們設(shè)計了下一代詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡,配備6.5米的鏡子和網(wǎng)球場大小的遮陽罩后,他們需要接受折紙藝術(shù),以使整個望遠(yuǎn)鏡都可以裝進(jìn)一枚Ariane 5火箭中。
當(dāng)詹姆斯·韋伯(James Webb)從其發(fā)射整流罩展開部署并在其最終的太陽地球L2拉格朗日角家中展開時,它將經(jīng)歷極其復(fù)雜的轉(zhuǎn)變。望遠(yuǎn)鏡將進(jìn)行20次部署事件,每項都必須完美進(jìn)行,一次又一次。需要部署40種不同的結(jié)構(gòu),包括遮陽板和主鏡。有178個單獨的釋放機(jī)制需要完美運行。
我們即將進(jìn)行下一次“十年調(diào)查”,屆時天文學(xué)家,天體物理學(xué)家和工程師將齊心協(xié)力,制定出他們未來科學(xué)目標(biāo)的清單。天文學(xué)最大的懸而未決的問題是什么?什么儀器,實驗和天文臺能最有效地提供答案?