韋伯望遠鏡剛拍完太空美圖就被隕石砸壞了?真相來了

有據覈查 發佈 2022-07-24T00:05:00.572348+00:00

經核查,美國宇航局、歐洲航天局、加拿大航天局聯合發布的評估報告披露,2022年5月22-24日期間,微隕石撞擊了韋伯望遠鏡C3段的鏡面,對該段的整體參數造成了無法糾正的重大變化,但是對整個望遠鏡造成的影響很小,因為只有一小部分望遠鏡區域受到了影響。


中文網絡流傳說法稱,剛投入使用的韋伯太空望遠鏡慘遭微隕石損壞,無法修復。


經核查,美國宇航局、歐洲航天局、加拿大航天局聯合發布的評估報告披露,2022年5月22-24日期間,微隕石撞擊了韋伯望遠鏡C3段的鏡面,對該段的整體參數造成了無法糾正的重大變化,但是對整個望遠鏡造成的影響很小,因為只有一小部分望遠鏡區域受到了影響。






中文網絡近日流傳爭議性說法稱,剛投入使用的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡被六顆微隕石(micrometeoroid,又譯「微流星體」)擊中,已出現不可挽回的誤差。



韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope,JWST)由美國宇航局(NASA)與歐洲航天局、加拿大航天局聯合研究開發,其主鏡直徑6.5米,由18片巨大六邊形子鏡構成,配有5層可展開的遮陽板。


該望遠鏡於2021年12月25日從法屬蓋亞那庫魯航天中心發射升空,2022年1月24日順利進入圍繞日地系統第二拉格朗日點的運行軌道。


韋伯空間望遠鏡的任務目標包括觀測135億多年前的宇宙中第一批星系是如何誕生的,研究星系演化的各階段,觀察恆星及行星系統的形成等。


從7月11日開始,韋伯空間望遠鏡陸續公布拍攝的全彩宇宙深空圖像及光譜圖。





1,韋伯望遠鏡所受撞擊影響如何?


6月8日,NASA在官網首次披露,在5月23日至25日期間,韋伯望遠鏡的主鏡段之一遭遇了微隕石撞擊。



7月12日,NASA與歐洲航天局、加拿大航天局聯合發布報告《詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的科學性能調試後的特徵分析》(Characterization Of JWST Science Performance From Commissioning)。



報告在其中一章稱,通過波前感應檢測,韋伯望遠鏡目前遭受過六次微隕石撞擊,其中有五次撞擊的影響可以忽略不計,一共只導致了小於1納米的波前誤差。


韋伯望遠鏡主鏡的性能是由它對進入的星光的變形程度決定的,用一個叫做波前誤差均方根(wavefront error rms)的量來衡量。


報告指出:「在2022年5月22-24日期間撞擊C3段的微隕石對該段的整體參數造成了無法糾正的重大變化( significant uncorrectable change)。」但報告同時也稱,「然而,對整個望遠鏡造成的影響很小,因為只有一小部分望遠鏡區域受到了影響。」



韋伯的主鏡由18個六邊形的鍍金鈹金屬片段組成,每一片均有編號。



該報告包含一張對比圖,該對比圖展示了韋伯望遠鏡發射前(左)和受到微隕石撞擊後(右)的紅外圖像。受損的C3部分位於鏡子的右下方。



報告稱,這次撞擊使C3段的波前誤差均方根從56納米提高到280納米。通過調整鏡面的位置和曲率,已將這個誤差降低到178納米。整個望遠鏡的誤差調整到最小59納米,比之前的最佳波前誤差rms值高出約5-10納米。


報告指出:「應該注意的是,望遠鏡的移動和穩定性等級意味著科學觀測通常看到的是望遠鏡在60納米均方根(最小值)和80納米均方根之間(通常進行波前控制)的觀測結果。此外,望遠鏡波前誤差與科學儀器波前誤差相結合,可以產生在70-130納米範圍內的總觀測水平,因此這次撞擊使望遠鏡波前誤差輕微增加對整個觀測點的波前誤差的影響相對較小。


報告還稱,目前還不清楚2022年5月對C3段的撞擊是否是一次罕見的事件,還是說韋伯望遠鏡可能比發射前的建模更容易受到微隕石的破壞。


2,NASA對撞擊事件有何反應?


NASA位於馬里蘭州格林貝爾特的戈達德太空飛行中心的技術副項目經理保羅·蓋特納(Paul Geithner)說:「我們一直都知道,韋伯必須經受住太空環境的考驗,其中包括來自太陽的強烈紫外線和帶電粒子、來自銀河系外來來源的宇宙射線,以及我們太陽系內的微隕石的偶爾撞擊。我們設計和製造了具有性能餘量的韋伯——光學、熱學、電氣、機械——以確保它即使在太空中多年後也能執行其雄心勃勃的科學任務。」


韋伯的鏡面被設計成能夠承受來自其軌道上的微隕石環境的撞擊,這些塵埃大小的粒子以極快的速度飛行。在建造望遠鏡時,工程師們使用了模擬和實際測試相結合的方式,來了解微隕石可能對望遠鏡造成的影響。但NASA在6月8日的消息中也承認,最近的撞擊影響比模擬的要大,並且超出了團隊在地面上可以測試的範圍。


NASA表示,目前一個專門的工程師團隊已經成立,以研究如何減輕這種規模的微隕石撞擊對韋伯望遠鏡的影響。該團隊將收集數據,並與NASA馬歇爾太空飛行中心的微隕石預測專家合作,以便能夠更好地預測性能可能發生的變化。最近的預計發生在 2023年和 2024年,屆時韋伯預計將穿過哈雷彗星留下的粒子 。


同時,NASA正在考慮防止進一步損害的方案,例如為了在軌道上保護韋伯,地麵團隊可以使用保護性機動的方式,在已知流星雨開始發生之前故意將韋伯移開。


NASA韋伯光學望遠鏡元件經理李·費恩伯格(Lee Feinberg)說:「由於韋伯的鏡面暴露在太空中,我們已經預計偶爾的微流星體撞擊會逐漸降低望遠鏡性能。自發射以來,已經有四次較小的可測量的微流星體撞擊,這與預期一致,但最近的這次撞擊比我們的預測要大。我們將利用這些數據來更新我們對性能的分析,並制定操作方法,以確保我們在未來的許多年裡儘可能地提高韋伯的成像性能。」


在其他方面,韋伯太空望遠鏡表現良好。NASA與歐洲航天局、加拿大航天局在報告中表示,從整體上看,韋伯太空望遠鏡的科學性能高於預期(Almost across the board, the science performance of JWST is better than expected)。


報告總結道:「韋伯望遠鏡和儀器套件已經展示了必要的靈敏度、穩定性、圖像質量和光譜範圍,通過從近地小行星到最遙遠的星系的觀測,改變我們對宇宙的理解。」


7月15日,韋伯太空望遠鏡高級項目科學家約翰·馬瑟(John Mather)在韋伯太空望遠鏡發出第一批宇宙圖像後說,「儘管我們遭受到微隕石的撞擊,這種微隕石微小到即使你把它放在手指上也感覺不到,我們認為韋伯望遠鏡可以滿足其最初的性能,可能會遠遠超過其五年的設計壽命。」





美國宇航局、歐洲航天局、加拿大航天局聯合發布的評估報告披露,2022年5月22-24日期間,微隕石撞擊了韋伯望遠鏡C3段的鏡面,對該段的整體參數造成了無法糾正的重大變化,但是對整個望遠鏡造成的影響很小,因為只有一小部分望遠鏡區域受到了影響。


核 查 員:王梓龍 胡馨兒

資料來源


https://www.pingwest.com/w/267166

https://mp.weixin.qq.com/s/-asrb6Mr5QKXoPtw2icOgQ

https://blogs.nasa.gov/webb/2022/06/08/webb-engineered-to-endure-micrometeoroid-impacts/

https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2207/2207.05632.pdf

https://www.space.com/james-webb-space-telescope-micrometeoroid-damage

https://www.space.com/james-webb-space-telescope-suffers-micrometeoroid-impacts

https://astronomy.com/news/2022/07/micrometeoroid-damage-to-james-webb-space-telescope-imaged-for-first-time

https://www.nature.com/articles/d41586-022-01877-8?utm_medium=affiliate&utm_source=commission_junction&utm_campaign=CONR_PF018_ECOM_GL_PHSS_ALWYS_PRODUCT&utm_content=textlink&utm_term=PID100052171&CJEVENT=5553d5cb081511ed80ab048a0a1c0e0d

https://blogs.nasa.gov/webb/2022/07/15/senior-project-scientist-john-mather-reflects-on-journey-to-webbs-first-images

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