投稿|探索宇宙起源:百亿美金“鸽王”韦伯的背后故事( 六 )


《硅谷101》:哈勃望远镜放上太空传回来第一张照片时,人们才发现这个照片是糊的,他的镜片度数出了问题,近视了 。三年之后,美国的宇航局才派出宇航员对哈勃进行了修复 。这应该是第一次有人在太空中对望远镜去做镜片修复 。
我们做一个假设,如果在韦伯回传照片的时候,发现了故障,是不是它很难再去修复了呢?
吕建伟:是的 。一方面是因为它离地球实在太远,要发射任何载人飞船都很蛮挑战 。另外一方面, 詹姆斯韦伯本身的设计,就几乎没有办法进行维护 。可以说设计者本身没有打算做维护 。
哈勃相对于詹姆斯韦伯是较小的,主径只有 2.4 米 。如果发射一个航天飞机,可以用飞机的臂把它抓取进来,让宇航员直接修理 。因为哈勃小所以好固定,但韦伯比较大,所以即使发射了飞船,也很难把它固定住进行维修 。电影《地心引力》有一段就是宇航员对接失控后天旋地转 。
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图|哈勃与韦伯大小对比 图源:NASA
另外一个是詹姆斯韦伯望远镜镜面达 6.5 米,非常大 。它是拼接组成,镜面伸展开之后无法再合上了,只能保持那么大 。所以你没有办法,也很难做出很好位置的固定 。但是,实际上詹姆斯韦博望远镜的某一个部位,还是预留好了对接窗口 。
龙凤:期待着某一天,我们的能力可以达到 。
吕建伟:可能现在的技术和修理能力还没有达到,但在未来也许是有机会的 。可能在燃料要耗尽的时候,可以发射一个太空飞船过去,让机器人给它加燃料 。
龙凤:我很好奇接下来这 50 个可能会出现问题的地方,有哪几个是最容易或者最致命的问题?
吕建伟:我不知道这份清单是否被公布出来了 。但是我个人觉得出现问题的可能性,包括仪器自身的制冷问题,或者电子线路故障等 。但清单里会包含概率极低的事件,所以原则上应该不会出大的问题 。
《硅谷101》:还有一个背景是詹姆斯韦伯宣称要发射,已经 20 年左右了,大家一直翘首以盼待 。对你们而言,今年圣诞节把詹姆斯韦伯发上天是意料之中的事吗?
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图|詹姆斯韦伯经费与时间变迁图  图源:《自然》杂志
龙凤:很出乎意料,已经做好它会继续延迟的准备了,那一刻,只希望他不要在最后一刻放鸽子 。
吕建伟:其实韦伯跟历史上的太空望远镜项目做比较,延期也不是非常久 。各种工程上的事情,尤其涉及到高技术时,具体花多少时间是有很多不确定性的 。
包括像詹姆斯韦伯望远镜,它有一个关键设备在提出时,被认为是可实现的 。但后来发现有电子控制与材料强度方面的问题 。它反复进行动作的有效次数,就不会特别高,会让材料产生劳损 。这些是项目规划时难以想到的 。技术上的不成熟和研发时间没有办法很好的规划,是一个重要的原因 。
同时这种项目随着时间推移,管理就会变得比较复杂 。韦伯项目足够大,牵扯的单位比较多,人一多就容易出各种各样的问题 。
另外一方面就是,由于管理方面人为的失误 。比如詹姆斯韦伯在南美发射场做测试时,有一次一个固定望远镜的配件脱落了,原因不明 。

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