NASA“韦布太空望远镜”首批五张照片正式公布!( 二 )


二、韦布望远镜比哈勃望远镜厉害在哪?
韦布望远镜是目前发射的最大太空望远镜 , 口径达到了6.5米 , 由18块六边形镀金镜片拼接而成 。 相比之下 , 哈勃望远镜的口径为2.4米 。 望远镜的口径越大 , 一方面能够收集更多的光子 , 看到更暗弱的天体;另一方面能够增加分辨率 , 看清更多的细节 。

哈勃望远镜和韦布望远镜主镜大小比较 。
韦布望远镜与哈勃望远镜最大的差异在于它们的工作波段不同 。 韦布望远镜主要工作在近红外和中红外光区 , 以及少部分可见光区 , 而哈勃则主要工作在可见光区和紫外光区 , 以及少部分近红外光区 。
得益于大口径的红外观测能力 , 韦布望远镜有望观测到早期宇宙中的恒星和星系 , 能够加深我们对恒星和星系的形成以及演化的理解 , 甚至还能够直接探测到系外行星的大气成分 , 探索外星生命存在的迹象 。
三、韦布望远镜是哈勃望远镜的继任者?
韦布望远镜和哈勃望远镜一样 , 都是耗资巨大的“旗舰级”天体物理项目 , 从这个意义上讲可以看作哈勃望远镜的继任者 。 但从严格科学意义上讲 , 两者更多的是互补关系 。

韦布和哈勃的大小比较 。
文章上面我们提到 , 韦布望远镜主要工作在近红外和中红外光区 , 以及少部分可见光区 , 而哈勃则主要工作在可见光区和紫外光区 , 以及少部分近红外光区 。 韦布望远镜主要用于研究更加早期宇宙中恒星和星系的诞生过程 。 从科研目标上看 , 韦布望远镜更可以看作另一台已退役了的红外太空望远镜——斯必泽望远镜的继任者 。
哈勃望远镜1990年发射升空 , 迄今已度过32个春秋 , 虽然经历过很多曲折 , 尤其是最近一段时间 , 计算机时常出现问题 , 但迄今仍然坚持为人类传回精美的宇宙照片 。 不出意外的话 , 哈勃望远镜能够工作至2030年代 , 甚至2040年代 。
韦布望远镜与哈勃望远镜运行的轨道不同 , 前者运行在距离地球外侧150万公里的拉格朗日L2点 , 后者在距离地球仅500公里的轨道上运行 。 这意味着哈勃望远镜出现问题 , 还能够在轨维修 , 而韦布望远镜一旦出现问题 , 按照目前人类的航天能力 , 还真爱莫能助 。
韦布望远镜运行的L2点是不稳定的 , 要靠消耗燃料动态维持 , 按照燃料的消耗速度 , 该望远镜的预期工作寿命为10年 。 估计到那时 , 哈勃望远镜仍健在 。
四、韦布望远镜的主要科学目标是啥?
据官方资料 , 韦布望远镜主要有四大观测目标 , 总结如下:

镜片上的配图体现了韦布望远镜的观测目标(艺术图)
1、观测宇宙大爆炸之后不久第一批恒星和婴儿星系发出的光芒;
2、研究星系的形成和演化;
3、理解恒星和行星系统的形成;
4、观测系外行星上生命存在的迹象;
这些都是在红外波段下能够更加有效观测的科学目标 。
五、韦布望远镜和我国贵州FAST望远镜有什么区别?
身边有朋友问到这个问题 , 这里也简单回答一下 。 这两种望远镜的区别可真是太大了 , 比韦布和哈勃的区别要大得多 。

位于我国贵州的FAST望远镜 , 俗称“天眼”望远镜 , 口径达到了500米 , 但FAST望远镜是地基望远镜 , 主要在射电波段(波长在0.1米到4.3米)工作 。 由于大气层对射电波段的透明度较好 , 这种类型的望远镜在地面上工作得就很好 。
韦布望远镜是红外望远镜 , 地球大气层中的水蒸气和二氧化碳对红外线的吸收比较强烈 , 因此要发射到太空中去观测 , 复杂程度和造价指数升高 。
【NASA“韦布太空望远镜”首批五张照片正式公布!】六、中国什么时候能有自己的太空望远镜?
根据规划 , 我国将在2023年发射与空间站共轨伴飞的“巡天”号光学舱 , 这被誉为中国版的哈勃望远镜 , 该望远镜是我国迄今为止规模最大、指标最先进的空间天文望远镜 。

巡天号光学舱(艺术图) 。
据相关报道 , “巡天”号光学舱安装有口径达2米的光学望远镜 , 分辨率与哈勃相当 , 大约0.15角秒 , 但视场是哈勃的300多倍 , 这意味着它的巡天效率更高 。 据估算 , 如果在轨10年 , 可以对40%以上的天区进行观测 , 期待能不断刷新我们对宇宙的认识 。

推荐阅读