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韦伯太空望远镜对准木星,可以看得多清楚?

科学探索 2025-05-30 15:58:01 趣奇闻(www.quqiwen.com)

据美国宇航局(NASA)的“新视野号”(New Horizons)探测器传回来的照片显示,在2019年1月发射升空的韦伯太空望远镜(Weeper Space Telescope,缩写为 WST)目前已经对准了木星,其距离地球约3.3亿公里。

韦伯太空望远镜对准木星,可以看得多清楚?

据 NASA称,韦伯太空望远镜将在2021年4月14日前将它的4个镜头对准木星的4颗卫星,并进行观察。

而现在,它正在努力瞄准木星的4颗卫星。

那么,韦伯太空望远镜对准木星,能看到多少清楚呢?

是否真如 NASA所说的能看到木星的所有卫星?带着这些疑问,让我们来看看韦伯太空望远镜是如何瞄准木星的吧。

1,望远镜的4个镜头

韦伯太空望远镜对准木星,可以看得多清楚?

韦伯太空望远镜由4个光学镜头组成,其中,2个广角镜头(WFO)和2个长焦镜头(LFO),其中广角镜头的焦距为12公里,长焦镜头的焦距为15公里。

广角镜头的光圈为2.2毫米,长焦镜头的光圈为5.2毫米,而广角镜头和长焦镜头均位于韦伯太空望远镜的顶部。

这个设计有一个潜在问题:韦伯太空望远镜目前正以每小时260万公里的速度穿越木星大气层。

而在这个速度下,韦伯太空望远镜的视场会受到极大的影响。

为了解决这个问题, NASA给韦伯太空望远镜配备了一个新的旋转系统。

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这个新系统由两个机械臂组成。机械臂由四个机械臂组成,每个机械臂都有一个电机驱动,每个电机都有两个旋转轴。

当韦伯太空望远镜进行观测时,四个机械臂会分别朝四个方向转动,每个机械臂都会为韦伯太空望远镜提供一个固定的视场。

韦伯太空望远镜可以看多少清楚?

在对木星进行观测之前,我们需要先知道韦伯太空望远镜可以看多远,以及它对木星的观测效果如何。

根据 NASA的说法,韦伯太空望远镜将在2021年4月14日前,将它的4个镜头对准木星,并进行观察。

韦伯太空望远镜对准木星,可以看得多清楚?

这个过程就是所谓的“星下点”(Point of Star Degeneration),即通过观测望远镜周边的天空,将光线聚焦到一个点上。

而韦伯太空望远镜的镜头是由一个包含数百万个微型镜片的光学系统组成。

这些微型镜片将提供精确到几纳米的图像。而当韦伯太空望远镜对准木星时,其4个镜头将进行4次拍摄,每一次拍摄都会增加一倍。

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这意味着韦伯太空望远镜最终能看到木星上所有卫星的图像。

2,要对准4颗卫星,需要多长时间?

在韦伯太空望远镜将镜头对准木星的卫星之前,它将完成四次跟踪,每次持续六个月左右。

也就是说,要对准木星的四颗卫星,我们至少需要六个月的时间。

值得注意的是,虽然 NASA声称韦伯太空望远镜可以在2021年4月14日前完成所有任务,但从目前的情况来看,我们可能需要更长时间才能看到卫星。

韦伯太空望远镜对准木星,可以看得多清楚?

因为 NASA尚未公布韦伯太空望远镜即将瞄准的四颗卫星。

根据 NASA发布的照片来看,在韦伯太空望远镜对准木星的四颗卫星时,它可能会捕捉到四个不同的场景。

其中一个场景是我们所知最多的场景:在木星卫星群中一个微弱的点。

另一个场景可能是几个较小的点,在这一场景中,韦伯太空望远镜可能会发现这些较小的点中有一个或多个。

但也有可能是更大的点:它可能会发现整片天空中所有较小的点,或者至少它会看到木星卫星群中较大的那个。

韦伯太空望远镜可以看到木星的哪些区域?

韦伯太空望远镜对准木星,可以看得多清楚?

据 NASA称,韦伯太空望远镜将能观测到木星的所有卫星,但不是所有的卫星都能在照片中被看到。

从望远镜的两个广角镜头所观测到的木星,它的大部分区域都是红色和蓝色的。

广角镜头所观测到的红色区域是指木星最大的卫星木卫二,它被称为“红色巨人”,它是木星最大、最亮的卫星,也是最可能有生命存在的天体。

韦伯太空望远镜从广角镜头开始观察木星时,它可以看到木星最大、最亮的卫星木卫一,但只有当广角镜头对其进行长时间观察时才能看到它。

因为广角镜头观测到木卫一时,在它上面会出现一个大“阴影”。

韦伯太空望远镜对准木星,可以看得多清楚?

在“新视野号”探测器传回的照片中,我们可以看到木卫二表面上有一层冰壳,其高度与木星相当。

3,韦伯太空望远镜是如何设计的?

在设计韦伯太空望远镜时,它采用了两个新的设计:一个是基于太阳能的,另一个是基于机械动力的。

在太阳能电池板上,有一块直径为50厘米的金属板,它可以将太阳辐射转化为电能。

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然后,它由一块70厘米大小的硅太阳能电池板覆盖,每秒可以产生3瓦的电能。

这意味着,韦伯太空望远镜每分钟可以获得大约100瓦的电能,它将使其在8年内持续使用。

另外,它还使用了一个名为“机械动力”(mechanical dynamics)的机械装置,它有一个大质量的驱动轴和两个小质量的驱动轴,可以通过使用一个由两个齿轮组成的旋转机械来驱动。

这是韦伯太空望远镜设计上的最大创新之一。

“新视野号”探测器为什么会被派来执行这一任务?

根据 NASA的说法,“新视野号”探测器是为了满足“朱诺号”(Juno)探测器在木星上的任务而设计的,其任务是要向木星发射一颗新卫星。

韦伯太空望远镜对准木星,可以看得多清楚?

由于该任务不会在地球轨道上运行,所以将无法继续跟踪木星的变化,但这并不意味着该任务不能成功。

根据 NASA的说法,“新视野号”探测器是美国国家航空航天局(NASA)自上世纪90年代以来最先进的空间探测器。

该探测器的目标是要绕木星运行一周,并探测它可能存在的大量潜在卫星。

此外,它还将研究木星的大气层、表面和卫星之间的相互作用。

“新视野号”探测器于2018年10月发射升空,在木星和地球之间飞行了约一年后才抵达了地球轨道。

韦伯太空望远镜对准木星,可以看得多清楚?

在这段时间里,它已经与地球进行了短暂的通信,并利用其仪器收集了大量数据。

NASA计划将这些数据发送给一个由十几个国家组成的团队,这些团队将对这些数据进行分析。

NASA如何将韦伯太空望远镜与“新视野号”探测器联系起来的?

在2019年1月的时候,美国宇航局与欧洲航天局合作,将两个航天器连接到一起。

这两个航天器将被称为“新视野号”(New Horizons),由欧洲航天局的“欧洲太空舱”(European Space Shuttle)提供动力。

韦伯太空望远镜对准木星,可以看得多清楚?

NASA表示,韦伯太空望远镜的设计目标是对木星和其卫星进行研究,而“新视野号”则将研究木星的周围环境,这两个航天器将于2020年底或2021年初在木星的赤道上空约37000公里处进行轨道飞行。

这两个航天器将在2021年2月12日前后相互接近。

NASA表示,两个航天器的任务都是在木星的轨道上进行探测,但两个航天器的观测内容不同。

韦伯太空望远镜将研究木星上最大、最复杂的区域,而“新视野号”则将研究木星周围最大、最简单的区域。

韦伯太空望远镜对准木星,可以看得多清楚?

这两个航天器之间的关系还需要数年时间才能确定。不过, NASA称,它们可能会在2021年夏天之前获得有关木星的最新数据。

NASA表示,其将继续进行数据收集和分析,以便更好地了解这个神秘而复杂的行星系统。

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