世界上第一台天文望远镜是谁制造的 天文望远镜是谁研制的


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前瞻:下一代空间望远镜前瞻性是推动人类社会发展的重要思维方式 。早在哈勃空间望远镜发射前,科学家们就已经在畅想未来了——哈勃退役后,下一代空间望远镜是什么样的?
1989年9月,距离哈勃发射还有半年时间,美国空间望远镜研究所(STScI)和NASA汇集了130多名天文学家和工程师,共同主办了“下一代空间望远镜”研讨会 。会议研究分析了2005年在高地球轨道上建造10米口径近红外望远镜或在月面建造16米口径望远镜的可行性 。哈勃发射后,科学家发现哈勃的能力依然有限,不能看到宇宙诞生最初5亿年的中红外波段影像 。1996年,由天文学家艾伦·德雷斯勒(Alan Dressler)领导的委员会向NASA正式提议研制一款红外空间望远镜,以弥补哈勃的不足,其设计指标是能够看到130亿年前宇宙诞生的“第一缕曙光” 。
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时任NASA局长的丹尼尔·戈尔丁(Daniel Goldin)对此非常感兴趣,经过初步研究他们确定了“下一代空间望远镜”的技术指标:主镜直径8米、镜面材料为轻质金属铍、工作温度低至-223℃、工作轨道位于日地拉格朗日L2点,这些初期设计指标与如今完工的韦伯望远镜几乎完全一致 。
天文学家们也曾对如此激进的设计指标产生质疑,这会带来极高的研发成本 。与此同时,丹尼尔·戈尔丁在担任NASA局长一职时实行“更快、更好、更便宜”的发展战略,以更快的制造速度、更低的制造成本来完成一些更鼓舞人心的任务 。在这种领导战略的思维方式下,人们预估“下一代空间望远镜”的成本只有约5亿美元,发射时间预计为2007年到2011年,这一成本与时间在当时还可以接受 。
起初这一战略似乎奏效了:1997年的火星探路者任务、1998年的月球勘探者任务均大获成功 。然而在1999年,广域红外探测器一经发射,携带的制冷剂就因低级失误而泄漏地一干二净,探测器接近报废;两个火星任务——火星气候探测器、火星极地着陆器也均因低级失误造成了灾难性损失,颗粒无收 。事实证明,“更快、更便宜”的同时并不能做到“更好”,严肃认真、周到细致、稳妥可靠、万无一失才是航天领域应有的态度 。
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【世界上第一台天文望远镜是谁制造的 天文望远镜是谁研制的】此后NASA便对探测器的制造过程加以严格约束,以尽量保证任务不会出差错,随之而来的就是成本升高 。这种战略性转变使韦伯望远镜的成本升至10亿美元以上,主镜直径也从8米减少到6.5米,以降低成本 。另外,额外的测试表明这枚望远镜似乎不可能在2011年前发射升空了 。
此时的人们还没有意识到事情的严重性与复杂性:更强劲的望远镜要求有更高的品控,更高的品控带来更高的成本,更高的成本决定了这一款望远镜的性能必然更加强劲——他们已经陷入了一个“死循环” 。
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新的世纪,新的希望人们怀着满腔热情迎来了崭新的21世纪 。2002年,“新一代空间望远镜”以NASA第二任局长詹姆斯·韦伯命名,在他的带领下NASA实现了阿波罗载人登月的壮举 。从此,全世界都在等待着这台叫做“詹姆斯·韦伯”的巨大空间望远镜升空 。
在新世纪的前几年里,望远镜团队一直在为韦伯望远镜的可行性进行论证 。为了提高望远镜分辨率,他们设计了巨大的可折叠主镜;为了降低温度,他们设计了与网球场差不多大但与头发丝差不多薄的巨大隔热罩;为了产出质量更高的观测数据,他们设计了四款极其先进的红外镜头或光谱仪载荷 。2004年,整部望远镜难度最大、要求最高的核心部件开始投入前期生产,包括18面主镜以及四款科学载荷,此时其预期成本约16亿美元 。
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2005年,美国NASA与欧空局达成协议,将会使用一枚欧空局的阿丽亚娜5号火箭发射韦伯望远镜 。2007年,整个韦伯望远镜的大部分核心设计通过了前期的审查,标志着韦伯望远镜的详细设计、采购、组装和测试正式开始 。然而,人们依然低估了韦伯望远镜的制作难度,其实际成本大大超出了韦伯望远镜的预算 。仅仅在这前期的技术论证环节,韦伯望远镜就烧掉了20亿美元,额外的测试环节也使发射时间推迟到了2014年 。