詹姆斯·韦伯太空望远镜揭开了最伟大的起源故事。韦伯是美国宇航局最新的顶级太空科学天文台,注定会像其前身哈勃一样家喻户晓。这是美国宇航局科学的阿波罗时刻:韦伯将从根本上改变我们对宇宙的理解。它可以观察整个宇宙,从行星到恒星,从星云到星系甚至更远的地方,帮助科学家揭开遥远宇宙以及离地球更近的系外行星的秘密。韦伯可以用精致的新细节探索我们太阳系的居民,并搜寻有史以来第一个星系发出的微弱信号。从新形成的恒星到吞噬黑洞,韦伯将揭示所有这些以及更多。
采购管理一直是 NASA 面临的长期挑战,尽管我们已经报告了该机构近年来取得的改进。3 鉴于 NASA 在其大多数主要系统中都存在成本持续增长和进度延误的历史,我们于 1990 年首次将 NASA 的采购管理指定为高风险领域。我们发现管理方面的弱点加剧了 NASA 最大项目所面临的固有技术和工程风险。NASA 已采取措施改善其对主要项目的管理,但仍在主要项目成本和进度表现方面苦苦挣扎。在我们 2021 年 3 月的高风险更新中,我们发现 NASA 需要做更多工作来降低采购风险并展示进展,特别是在展示进入投资组合的新、大型、复杂项目的成本和进度表现持续改善方面。4
1 中国科学院微电子研究所微电子仪器与设备研发中心,北京市北土城西路 3 号,100029,中国;yuesong@ime.ac.cn(SY);zhangzhe1@ime.ac.cn(ZZ);zhangkunpeng@ime.ac.cn(KZ);guohuifang@ime.ac.cn(HG);wangran@ime.ac.cn(RW);doutonghui@ime.ac.cn(TD)2 中国科学院大学微电子学院,北京市玉泉路甲 19 号,100049,中国 3 北京信息科技大学光电测试技术与仪器教育部重点实验室,北京市小营东路 12 号,100192,中国;zdl_photonics@bistu.edu.cn(DZ); zhulianqing@sina.com (LZ) 4 东南大学电子科学与工程系,南京四牌楼 2 号 210018,中国 * 通信地址:h.yang@seu.edu.cn (HY); zz241@ime.ac.cn (ZZ) † 这些作者对本文的贡献相同。
Webb是NASA有史以来最大,最强大的太空科学望远镜。韦伯的巨大尺寸和寒冷的工作温度呈现出非凡的工程挑战。从法属圭亚那发射后,天文台将前往距离地球约100万英里的轨道,并在太空中进行六个月的调试,以使其镜子,阳光射线和其他较小的系统隔开;冷却;对齐;和校准。全球的Astrono Mers将能够进行科学观察,以扩大我们对宇宙的理解。Webb还将结合其他NASA任务所获得的科学。
詹姆斯·韦伯太空望远镜揭开了最伟大的起源故事。韦伯是美国宇航局最新的顶级太空科学天文台——注定会像它的前身哈勃一样家喻户晓。这是美国宇航局科学的阿波罗时刻:韦伯将从根本上改变我们对宇宙的理解。它可以观察整个宇宙,从行星到恒星,从星云到星系甚至更远——帮助科学家揭开遥远宇宙以及离地球更近的系外行星的秘密。韦伯可以以精致的新细节探索我们太阳系的居民,并搜索有史以来第一个星系的微弱信号。从新形成的恒星到吞噬黑洞,韦伯将揭示所有这些以及更多。韦伯的设计旨在建立在其他航天器的突破性发现之上,例如哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜。哈勃用可见光和紫外光观察宇宙,而韦伯则专注于红外线,这种波长对于透过气体和尘埃观察远处的物体非常重要。继斯皮策在红外领域开辟道路之后,韦伯将凭借面积几乎大 60 倍的主镜带我们走得更远。最后,韦伯的镜子不仅具有哈勃惊人的分辨率,而且灵敏度更高,并且可以在太空中完全调节。韦伯的大镜子和先进的仪器套件受到五层遮阳板的保护,遮阳板展开后大小可与网球场相当。整个天文台折叠起来以装入运载火箭,并在太空中展开。这种复杂的部署顺序从未在太空望远镜上尝试过,韦伯的惊人工程设计包括许多突破技术界限的创新。韦伯是人类智慧的壮举。该任务历时二十多年,来自 14 个国家和 29 个美国州的数千名科学家、工程师和其他专业人士为此做出了贡献。韦伯望远镜的发射是一个关键时刻,彰显了 NASA 及其合作伙伴欧洲航天局 (ESA) 和加拿大航天局 (CSA) 的奉献精神、创新精神和雄心壮志,但这仅仅是个开始。该天文台在太空中运行的六个月是一个令人兴奋但又令人紧张的时刻,在此期间,数千个部件和序列都必须在距离地球近一百万英里的地方正确地协同工作。当望远镜开始收集数据时,这一阶段达到高潮——这对任务、NASA、美国和全世界来说都是一个真正意义重大的庆典。基本天文学问题推动了韦伯望远镜独特的设计、尖端的能力和无与伦比的红外灵敏度——所有这些都旨在提供宇宙的新视角,并以非凡的科学发现激发我们的想象力。这是我们在了解人类在浩瀚宇宙中的地位方面向前迈出的一大步。
詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 1 光学望远镜元件 (OTE) 是一个三镜消像散镜,由一个直径 6.5 米、分段式轻型主镜 (PM)、一个次镜和一个三镜组成。测量结构是一种轻型碳纤维复合结构(图 1)。轻型镜和结构技术开发以及望远镜是否满足其在轨性能要求需要最先进的干涉测量法,该干涉测量法具有高灵敏度、快速曝光时间和对振动不敏感的特点。瞬时相移干涉测量法满足了这些要求,其中像素化相位掩模允许同时捕获所有四个相移干涉图。这项技术是关键特性,使我们能够成功展示 JWST 望远镜轻型镜和大型轻型复合结构所需的技术就绪水平,制造主镜部分并验证其在低温下的性能,在环境测试之前和之后对完全组装的望远镜进行曲率中心测试,并在约翰逊航天中心在低温下对主镜进行相位调整。 4D Technology(现为亚利桑那州图森市 Onto Innovation 的子公司)为 JWST 项目建造了几台专用干涉仪(图 2),包括 PhaseCam、电子散斑干涉仪 (ESPI)、高速干涉仪 (HSI) 和多波干涉仪。
使用宽大的野外乐器,罗马将调查数十亿个星系,并捕捉出恒星爆炸的光线,以寻求解决黑暗能源的奥秘,这导致宇宙的扩张加速。罗马对天空的扫描将在我们的太阳系以外的成千上万的系外行星,包括以前从未调查过的行星。除了这两个主要目标之外,罗马人将探讨一系列其他天体物理主题,例如邻近星系中的星星,遥远星系中的超级质量黑洞,宇宙托儿所,星星和星球栩栩如生,以及我们的太阳系中的小尸体。
独立研究论文研究的研究正在进行2425:大学物理学I教师:Raji Kannampuzha博士。以下论文代表了大学物理学2425年学生所做的研究工作,这是两学期物理学课程的上半年。这是一个基于微积分的物理课程,主要用于物理,化学,数学和工程专业。学生通过学习提出以研究为中心的问题,然后使用图书馆资源来追求外部研究以找到答案,从而介绍了学术研究的概念。对于此任务,要求学生通过搜索学术文献然后撰写研究论文来研究物理科学,生物科学或技术问题或他们选择的主题。要求他们在参考文献中至少包括一篇专业期刊文章,并且所提供的标题包含与任何专业科学杂志相同的要求。此外,要求学生完成对论文草案的两次同行评审。这可以帮助他们看到其他学生的工作,并在提交最后一篇论文之前从同龄人那里得到建设性的批评。在下文中,罗伯特·阿斯特尔(Robert Astle)调查了有史以来最大的红外天文台詹姆斯·韦伯(James Webb)太空望远镜(JWST)。本文讨论了JWST的卓越技术能力,并将其与前任Hubble Space望远镜进行了比较。作者探讨了JWST的潜在发现,包括星系的形成,宇宙的进化和暗物质 - 所有这些都可能极大地有助于物理的发展。
- 望远镜(L3Harris):主镜和次镜已重新设计、抛光和镀膜; - 日冕仪中继光学元件已抛光和镀膜 - 广角仪器(GSFC/Ball) - 通过 WFI CDR - 已完成 ETU 马赛克板上所有 18 个工程测试单元(ETU)传感器芯片组件(SCA)的安装和对准 - 18 个飞行候选 SCA 中有 17 个在手 - 添加了新的 F213 滤光片(1.95-2.3)微米 - 现在具有覆盖镜子/探测器支持的整个光谱范围的成像滤光片