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摄影师10年跟拍!28张图了解世界上最强大的太空望远镜如何诞生

腾讯太空  · 公众号  · 探索  · 2018-03-25 21:10

正文

“在我看来,这很有点科幻味道,就像见证‘进取号’的制造一样。”


组装世界上最强大的太空望远镜——詹姆斯·韦伯望远镜是一个非常复杂的过程。美国宇航局的摄影师克里斯·冈恩用了近10年时间跟拍韦伯望远镜的组装全过程,见证这个“哈勃”接班人如何从一个金属框架变成一个熠熠生辉,拥有18个镀金子镜的观测神器。


冈恩表示:“在我看来,这很有点科幻味道,就像见证‘进取号’的制造一样。”


宇航局让冈恩拍摄了“韦伯”制造组装的几乎每一个步骤,作为自家的一份重要档案。由于涉及到专有技术,某些照片永远不会对外公开。其它照片也是在获得项目负责人允许后,才得以与公众见面。这些照片一经公布便引其了公众的浓厚兴趣,所有人无不惊叹于“韦伯”项目的昂贵和雄心壮志。


2019年,“韦伯”望远镜将发射升空,进入距地球大约100万英里(约合160万公里)的一条绕日轨道 。“韦伯”能够对宇宙进行红外观测, 将拍摄宇宙内最遥远的恒星和星系 。冈恩说:“我希望人们深入了解这架望远镜,了解整个组装过程以及背后的团队。”


2017 12 1 日,德州休斯敦的约翰逊航天中心,美国宇航局的工程师与詹姆斯·韦伯太空望远镜合影留念。在巨型热真空测试舱( A 号舱)进行大约 100 天的低温测试之后,韦伯望远镜的科学仪器和光学部件离开测试舱



2012
3 30 日,银毯包裹的光学望远镜系统( OTE )模拟器被吊入一个名为“太空环境模拟器”的真空舱,测试 OTE 模拟器能否经受住太空的极度低温考验


2012 12 6 日,一名工程师的倒影映射在“韦伯”的主镜组件上。其他工程师利用手电检查子镜。借助于韦伯的强大反射镜,科学家能够观测到异常遥远的恒星和星系


2013 3 8 日,德州奥斯汀,全尺寸的韦伯望远镜模型在西南偏南艺术节展出。冈恩表示:“这是我第一次意识到这架望远镜是如此巨大。”


2013 8 29 日,马里兰州戈达德太空飞行中心的热真空舱,身穿防尘服的宇航局摄影师德希莱·斯托维注视着太空环境模拟器的集成框架。照片拍摄后不久,热真空舱关闭,工程师利用这个框架罩住集成科学仪器模块,对模块进行低温测试


2013 9 12 日,马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心,身穿防尘服的光学技师杰夫·古姆正用 3D 显微镜检查焦面组件。焦面组件将安装在近红外相机上。近红外相机采用特制部件,能够看到特定波长的红外线


2013 11 7 日,戈达德太空飞行中心,一个机械臂将“韦伯”的子镜放到基架上方,组装负责人戴夫·希莫从基架下方检查子镜


2014 3 25 日,“韦伯”项目组成员与完成组装的集成科学仪器模块合影留念。这个模块的组件包括近红外声谱仪、近红外相机、中红外仪器以及精细导星感测器


2014 3 25 日,戈达德太空飞行中心的一个巨大无尘室,近红外声谱仪被永远定格在镜头中。这个多目标声谱仪能够捕捉大约 100 个遥远天体的光线,记录下它们的光谱,而后利用棱镜和其它光学设备将光线分割。近红外声谱仪(右侧)重 195 公斤左右,体积与一台竖式钢琴相当


2014 7 10 日,诺斯罗普·格鲁曼公司,韦伯望远镜的五层遮阳系统,已完全展开。工作人员正在检查这个系统


2014 9 9 日,约翰逊航天中心的 A 号舱,冈恩从舱口外面拍下了这幅照片。拍摄时,工程师和技术人员正在准备一个用于“韦伯”测试工作的升吊系统。


2014 9 29 日,戈达德太空飞行中心的巨型无尘室,光学工程师拉尔金·卡里正在检查韦伯望远镜的子镜。黑色复合结构被称之为“韦伯的探路者”,用于支撑“韦伯”的子镜。韦伯是第一架采用轻型分块式主镜的太空望远镜


2015 1 22 日,戈达德太空飞行中心, Exelis 公司的工程师正用二氧化碳雪清洗一个测试用反射镜。通过喷射二氧化碳雪,工程师能够清洗巨大的望远镜反射镜,同时不会刮伤镜面


2015 5 20 日,约翰逊航天中心 A 号舱的第五层。 2017 年,韦伯望远镜的部件在这个热真空舱进行测试。照片左侧的污染控制工程师正在做最后的“外部物体碎片”清理工作。在照片的中央,被银毯包裹的组件是 CoCoa (光学部件曲率中心),用于测试“韦伯”的子镜。冈恩说:“感觉就像走进了科幻片的片场。”


2015 12 31 日,工作人员正在安装第 11 块子镜


2016 3 2 日,戈达德太空飞行中心,韦伯望远镜的 18 个子镜完成组装


2016 4 25 日,无尘室,技术人员移走子镜的盖子,为仪器安装做准备。虽然正面朝上,但这些盖子只是轻微固定,以保护镜面。盖子移走后,技术人员会通过旋转,让镜面的正面朝下,以便安装仪器设备。这是韦伯组装过程中最令人期待的瞬间之一


同上


2016 5 2 日,戈达德太空飞行中心,工程师在仔细检查“韦伯”的主镜。这幅照片在盖子移走几天后拍摄


2016 5 4 日,无尘室的工作人员与“韦伯”反射镜合影留念。反射镜由铍制成,上面覆盖薄薄的金层,用于优化红外线反射。“韦伯”主镜的直径在 6.5 米左右。


2016 10 14 日,工程师和技术人员成功完成主镜的第一个重要测试——曲率中心测试。完成光学测试后,“韦伯”还要接受一系列严格的机械测试。这些测试将模拟“韦伯”搭乘火箭升空时遭遇的剧烈噪音和震动环境。如果不能经受住这些考验,主镜的外形和结构会发生改变,降低甚至摧毁“韦伯”的性能。


2016 11 16 日,戈达德太空飞行中心,“韦伯”望远镜被装入防尘帐篷,以保护望远镜免遭尘土侵袭。戴着这个防护罩,“韦伯”将接受一系列震动和声学测试。


2017 3 5 日,戈达德太空飞行中心的航天器系统开发与集成设施,技术人员关闭无尘室的电灯,利用高亮手电和特殊紫外灯检查韦伯望远镜,以确定是否遭到污染


2017 5 7 日,搭载韦伯望远镜的 C-5 货机抵达休斯敦的埃林顿菲尔德机场。“韦伯”被装入一个特制货箱,以确保安全。随后,卡车将“韦伯”运到约翰逊太空中心


2017 5 20 日,约翰逊太空中心的 A 号舱,“韦伯”被吊上测试台,接受低温测试。







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