詹姆斯·韦伯太空望远镜强大的眼睛

有史以来最大，最强大的太空望远镜美国宇航局的韦伯太空望远镜揭示了135亿年前宇宙大爆炸后第一批恒星和星系形成时宇宙的样子。

捕捉那些“第一缕光线”的图像将是非常精确的近红外摄像机(NIRCam)，有史以来最灵敏的红外摄像机之一。

工程师们洛克希德马丁公司先进技术中心(ATC)在加州帕洛阿尔托设计、组装和测试了NIRCam，它将作为韦伯太空旅行100万英里的主要成像仪。NIRCam是一种红外成像仪，测量波长从0.6到5微米的光。它的创建是为了探测最早的星团和星系，以及附近星系中的恒星和银河系中的年轻恒星以及柯伊伯带中的物体。

“NIRCam正在推动光学性能的极限，”马尔科姆说。然而，60年来，ATC一直在创造革命性的光学设计。该中心为所有类型的科学、商业和军事任务设计、建造和测试了光学有效载荷，超过118种光学仪器和有效载荷。

“你可以回到20世纪60年代，你知道，在我出生之前，我们正在双子座建造科学仪器，”艾莉森说。“我们为航天飞机制造了仪器。我们已经做了很多太阳物理仪器。”

除了NIRCam之外，ATC团队还为地球同步运行环境卫星(GOES-R)创建了太阳紫外线成像仪和地球同步闪电成像仪(GLM)，等等。

NIRCam技术已应用于其他任务。例如，该团队开发了结合低温光学的方法，使NIRCam在超冷温度下保持稳定:约40开尔文，或约150华氏度，比南极洲有记录的最低温度还要低。

“当我们第一次提出这个想法时，有很多怀疑者说，‘你不想把光学元件粘合在一起，你真的不想在低温任务中这样做，’”艾莉森回忆说。“但我们开发这项技术是为了让NIRCam具有极高的稳定性。”

同样的安装设计已经在其他任务中成功飞行，包括美国宇航局的界面区域成像光谱仪(IRIS)是一种研究能量和等离子体如何在太阳表面附近移动的仪器。“这是我们如何通过内部研发开发一项技术的一个例子，该技术应用于初始项目，然后成为我们的标准产品。”

更多不同规模的任务和科学项目正在进行中，从观察大质量恒星演化的项目到监测地球碳循环的项目。其他项目将为未来的任务彻底改变隔振和精确指向，更多的项目将集中在设计建造更小、更轻重量的太空望远镜的技术上。

的蜘蛛光电侦察用分段平面成像探测器样机就是一个例子。它使用一组薄薄的微型透镜来代替笨重的镜子或更大的透镜，可能会将尺寸、重量和功率需求减少10到100倍。

发射后，韦伯将进行6个月的调试。在此期间，望远镜的18个镀金六角形镜面——直径总计超过21英尺——将像折纸一样展开，网球场大小的遮阳板将展开。然后，望远镜及其元件将被冷却、对准和校准。

在调试期间，NIRCam有一项重要的任务，即拍摄初始图像，以告知如何定位和对齐镜子的六角形部分。这些第一批照片不值得在instagram上发布，但它们对于确保望远镜进入科学模式后镜子能正常工作至关重要。

镜子有18个部分，每个部分都可以向不同的方向移动，甚至可以改变曲率，“你可以用很多方法来调整镜子，”艾莉森说。光线进入NIRCam，它使用波前传感和控制工具来对准镜子。“这让NIRCam承担了很多责任，以确保主镜上没有错误。这就是为什么我们对NIRCam提出了如此多的稳定性和可预测性要求，并进行了如此多的测试，以确保我们了解任何错误。”

在太空中调试望远镜将需要六个月的时间——美国宇航局称这是“一段令人兴奋但又痛苦的时间”。ATC可以帮助解决软件问题，但在宇航员的帮助下解决望远镜的任何重大问题——就像哈勃望远镜和航天飞机任务的特殊修复一样——是不可能的。马尔科姆指出:“那将是一百万英里之外的地方，所以如果有什么东西坏了，我们不会派人去修理。”

未来，随着韦伯完成其5到10年的任务，艾莉森、马尔科姆和ATC团队将密切关注NIRCam将产生的令人瞠目的科学图像。虽然他们对科学发现的前景很感兴趣，但更让他们兴奋的是望远镜和NIRCam将揭示的神秘和新问题。

马尔科姆说:“我发现最令人兴奋的是发现你没想到会看到的东西——这就是你学到新东西的地方。”所以，我期待着这些惊喜。”

韦伯太空望远镜是美国宇航局、欧洲航天局和加拿大航天局以及美国宇万博手机app航局的六个中心和包括洛克希德马丁公司在内的六个行业合作伙伴之间的国际合作项目。阅读更多在这里．

有关NIRCam功能的更多技术信息，请查看以下内容万博manbetx官方app亚利桑那大学和美国国家航空航天局链接。

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