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“吃掉天文学的”是怎样一种望远镜?

科普小知识2021-10-23 09:25:50
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有一架太空望远镜仍在建造中,其年度预算占美国宇航局天体物理学经费的一半。最初计划于2010年推出,后来被反复推至2018年。预算也从20亿美元增加到88亿美元。为此,人们给它起了个绰号“望远镜吞噬天文学”。是谁呀?詹姆斯·韦伯太空望远镜也是!

88亿!?请问,这是向月球发射吗?它不去月球,而是去第二个拉格朗日点。

“吃掉天文学的”是怎样一种望远镜?

韦伯太空望远镜(模拟)

为什么把它放在第二个拉格朗日点?

为了避免大气的干扰,哈勃望远镜跑到离地面570公里的地方。韦伯的望远镜所做的就是不屑于躲避大气。它会走得更远。尽管月球距离地球38万公里,但它仍然是地球的卫星。韦伯望远镜将在距离地球150万公里的地方工作,它已经取代地球成为了太阳的卫星。从近处寻找距离的目的是因为这个地方有点特殊,叫做第二拉格朗日点。

“吃掉天文学的”是怎样一种望远镜?

图中的“L2”是第二个拉格朗日点

“吃掉天文学的”是怎样一种望远镜?

地球最左边是哈勃望远镜的位置,最右边是韦伯望远镜。

很容易发现,在八个行星中,离太阳越远,绕太阳转一圈的时间就越长。因此,肯定会有这样一个特殊的情况:一个小物体在地球的外围,因为它围绕太阳的轨道比地球的稍长,所以它围绕太阳的轨道比地球的稍长。然而,因为它靠近地球,地球总是有一个重力作用在它上面。这个重力并不小,它只是拉动它,这样它就可以跟随地球的步伐,同步围绕太阳旋转。是的,这是第二个拉格朗日点。

在这个地方,望远镜、地球和太阳在3点钟的时候基本上在一条直线上,相对位置始终保持不变,而且望远镜可以始终保持朝向远离太阳和地球的方向,易于保护和校准。更重要的是,因为它受其他恒星引力的干扰最小,所以没有必要来回调整它的方向,这意味着可以节省大量的燃料。

但这是什么?跑150万公里只是为了跟上地球?当然不是,它将会拍摄宇宙的婴儿照片。