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您了解的昨晚发射的韦伯望远镜光学参数吗?

2021-12-26 16:00| 发布者:Davis| 查看:238| 评论:0|原作者: 静水流深光学

摘要:韦伯望远镜是美国NASA、欧洲ESA和加拿大CSA进行合作的空间天文望远镜,其担负着探寻宇宙边界、寻找大爆炸初期残留在宇宙边缘红外线等重要任务。该望远镜等效口径6.5m,集光面即25平方米,探测谱段0.6到28微米,工作温度低于25K,工作在第二拉格朗日轨道。主光学望远镜光学设计是三反射镜消像差系统,由18块六边形主镜拼接而成,其对角线长度1.5m,材料是轻硬有毒的铍镜。主望远镜光学之后是四个科学载荷:近红外和可见光相机、近红外多目标色散光谱仪、中波红外相机和光谱仪、精密指导传感器。在法国圭亚那库鲁发射场



      詹姆斯韦伯望远镜,JWST是美国NASA、欧洲ESA和加拿大CSA进行合作的空间天文望远镜,圣诞起飞,北京时间12月25日20点20分发射。1959年开始论证,取名纪念阿波罗登月计划领导人,当时的NASA局长James Webb。其担负着探寻宇宙边界、寻找大爆炸初期残留在宇宙边缘红外线的重要任务。

两个图对韦伯望远镜的大致组成描述的足够我们这样半内行的使用了:



(1)JWST等效口径6.5m,集光面即25平方米,那到底有多大,上图更直观,左下角圆圆的银灰色的是哈勃望远镜主镜,金灿灿的是韦伯望远镜主镜:


(2)探测谱段0.6到28微米,处于红外波段,镀金膜,金膜在红外反射率高,标称可在99%以上,上图中哈勃望远镜工作在可见光波段,镀的银膜:


(3)工作温度低于25K,此时利用的是遮阳布,遮阳装置大约相当于网球场的长度。该结构由五个不同的聚合物层(称为Kapton)组成。防护罩的外层还经过蒸镀铝处理,以帮助将热量从望远镜反射出去。


(4)工作在第二拉格朗日轨道(科普:一个小物体在两个大物体的引力作用下在空间中的一点,在该点处,小物体相对于两大物体基本保持静止),那么可能关注的是到底多远(L2点位于日地连线上、地球外侧约150万公里处),还是用图描述:


(5)作为光学设计师,可能关注,光学系统长个什么样,截图来说明:

JWST主光学望远镜光学设计是三反射镜消像差系统,等效口径6.5m,系统焦距108m,系统F数为16.67。主镜由18块六边形主镜拼接而成,其对角线长度1.5m,材料是又轻又硬还有毒的铍镜。

如下在论文中找到的三镜的光学参数,有兴趣的可以去复现一下,就复现设计难度,应该非常之小。


(6)主望远镜光学之后是四个科学载荷:近红外和可见光相机、近红外多目标色散光谱仪、中波红外相机和光谱仪、精密指导传感器,大部分参数如下图所示。

网络找到的两个演示图不错,这里也贴一下(如侵权请联系删除,谢谢):

 


(7)法国圭亚那库鲁发射场阿丽亚娜5型运载火箭发射:


(未完,文末提供了大量高清图册)


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