作為將于2013年結(jié)束觀(guān)測(cè)活動(dòng)的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的繼任者,詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(James Webb Space Telescope,縮寫(xiě)JWST)是美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)、歐洲宇航局(ESA)、加拿大宇航局(CSA)以及眾多美國(guó)企業(yè)的合作成果。這部紅外太空望遠(yuǎn)鏡的質(zhì)量為6.2噸,約為“哈勃”的一半,它擁有一塊口徑達(dá)到6.5米、由鈹制成的主反射鏡,面積為哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的5倍以上。因?yàn)檫@面主鏡的直徑比用來(lái)發(fā)射它的火箭還要大,所以它被分割成18塊六角形的鏡片,發(fā)射后這些鏡片會(huì)在高精度的微型馬達(dá)和波面?zhèn)鞲衅鞯目刂葡抡归_(kāi)。韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的主要任務(wù)是調(diào)查作為大爆炸理論的殘余紅外線(xiàn)證據(jù),它將被安置于日地系統(tǒng)的第二拉格朗日點(diǎn)(L2)。
這部新一代的太空望遠(yuǎn)鏡將于2013年發(fā)射升空,屆時(shí)它將飛向距離地球150萬(wàn)公里的L2。然而在那之前,它已經(jīng)在地球上走過(guò)了驚人的里程。韋伯太空望遠(yuǎn)鏡橫穿了整個(gè)美國(guó)內(nèi)陸,它在不同的地方被加工、打磨、拋光和調(diào)試,這一切都是為了使它能夠完美地迎接即將到來(lái)的太空任務(wù)。讓我們追蹤其中的1塊六角形反射鏡片的主要制造過(guò)程,從另一個(gè)角度見(jiàn)證這一偉大科技成就的誕生。
猶他州的一處鈹?shù)V:鈹是密度最小的金屬之一,用于制造反射鏡面的原料就是在這里開(kāi)采的。
俄亥俄州埃爾莫爾,Brush Wellman公司:技術(shù)人員對(duì)來(lái)自猶他州的這些堅(jiān)韌的鈹粉進(jìn)行篩選和凈化,使它們的大小規(guī)格達(dá)到符合韋伯望遠(yuǎn)鏡要求的高度一致的光學(xué)等級(jí),然后制造出鏡片毛坯——這是有史以來(lái)最大的鈹鏡。
阿拉巴馬州卡爾曼,Axsys科技有限公司:每個(gè)鏡坯的背面被加工為蜂窩結(jié)構(gòu),這樣可以減輕重量而不降低強(qiáng)度。另外鏡片的正面也被初步整形。
加州里士滿(mǎn),L3通信公司Tinsley實(shí)驗(yàn)室:鏡片在這里被研磨和拋光至極其光滑和精確的形狀,然后在室溫下接受光學(xué)測(cè)試。阿阿拉巴馬州亨茨維爾,X射線(xiàn)及低溫裝置(XRCF):在馬歌爾太空飛行中心XRCF的一個(gè)真空室,鏡片接受了超低溫太空環(huán)境模擬測(cè)試。測(cè)試結(jié)果被反饋給Tinsley實(shí)驗(yàn)室,用于幫助技術(shù)人員對(duì)鏡片進(jìn)行額外的精確拋光,以補(bǔ)償它們進(jìn)入太空后可能發(fā)生的扭曲。新澤西州莫里斯,量子鍍膜公司:技術(shù)人員在真空室中用黃金蒸氣為光滑的鏡面鍍膜。
馬里蘭州格林貝爾特,戈達(dá)德太空飛行中心:工程師們將望遠(yuǎn)鏡組裝起來(lái)并把它裝在設(shè)備模塊上,并執(zhí)行聲學(xué)和振動(dòng)測(cè)試。得克薩斯州休斯敦,約翰遜航天中心;最終的低溫測(cè)試在此進(jìn)行。
只待時(shí)間一到,韋伯望遠(yuǎn)鏡就會(huì)被裝進(jìn)一艘貨運(yùn)飛船,阿麗亞娜5型火箭將把它從法屬圭亞那的庫(kù)魯送上太空。旅途結(jié)束了嗎?差不多吧,只是還有150萬(wàn)公里要走……