恒星|韦布和它的太空“战友”们( 二 )


此外 , 韦布望远镜还可以测量太阳系及系外行星的物理和化学参数 。 对一些特殊恒星系统来说 , 如其中某些行星遮住了母恒星 , 韦布望远镜就可捕获母恒星被行星大气折射的星光 , 据此分析行星大气的化学成分和物理参数 , 甚至确定行星上是否存在液态水 , 是否适合生物生存 , 为人类寻找外来文明提供更多可能性 。
各望远镜波长不同功能迥异
使命不凡 , 战友同在 。 仰望星空 , 还有一些“大眼睛”正在紧张工作 , 试图“看”得更远、“看”得更清 。
张华年介绍 , 空间望远镜靠收集宇宙光线进行探测 , 而光是一种电磁波 , 探测不同波长的光对望远镜加工工艺和技术细节的需求完全不同 。 所以星空中才会有那么多不同类型的望远镜 , 代替我们去“看一看”这个宇宙 。
哈勃望远镜于1990年升空 , 位于近地轨道约500公里处 。 其主镜为2.4米的单一镜面 , 有效面积远小于韦布望远镜 , 但重量却约为韦布望远镜的两倍 , 且波长覆盖范围正好与韦布望远镜互补 。
“与其说韦布望远镜是哈勃望远镜的继任者 , 不如说是相辅相成的合作者 。 ”张华年说 。
于1999年升空的钱德勒X光望远镜 , 和哈勃望远镜一样 , 被美国国家航空航天局(NASA)选为“旗舰机” 。 钱德勒X光望远镜相比韦布望远镜 , 堪称超级“迷你”版 , 外围仅1.2米 , 有效收光面积只有0.04平方米 , 重量却有近5吨 , 和韦布望远镜不相上下 。 其工作轨道为椭圆轨道 , 近地点高度约1.4万公里 , 远地点高度约13万公里 。
【恒星|韦布和它的太空“战友”们】与钱德勒X光望远镜较接近的另一架望远镜是盖雷斯望远镜 , 也是一款“迷你”望远镜 , 直径0.5米 , 工作波段在紫外线区域 , 位于距地球700公里左右的轨道 。
张华年说 , 尽管钱德勒X光望远镜超级“迷你” , 取得的成果却不落下风:第一次观测并描绘超新星爆发的遗迹、第一次用X光探测到银河系中心超大质量黑洞的发射线、首次在伽马暴事件GRB 991216中发现X光发射等 , 都是该望远镜的“杰作” 。
同时 , 耗资近8亿美元的斯皮策望远镜于2003年升空 , 主镜0.85米 , 仍然非常“迷你” , 设计工作波段在红外区域 。 斯皮策望远镜是第一架围绕太阳运转而非围绕地球运转的望远镜 , 其轨道和地球差不多 。
张华年介绍 , 斯皮策望远镜远离地球运行在太阳轨道 , 可最大程度降低来自地球的红外辐射 , 并拥有天然的低温环境 。 但在2009年 , 其用作冷却液的液氦消耗殆尽 , 远红外观测终止 , 进入“温观测”阶段 , 工作温度达到零下243摄氏度 。
不过 , 韦布、哈勃、钱德勒、斯皮策等望远镜都是通用“点源”望远镜 , 即对宇宙中某个点进行深度曝光和光谱成像 。

推荐阅读