酝酿了几十年的时刻终于来临了。詹姆斯‧韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）——这个美国宇航局（NASA）未来十年首屈一指的太空天望远镜，于圣诞节（12月25日）早晨成功发射，它将帮助天文学家空前深入的观察太空。

 

NASA在新闻稿中表示，韦伯担负NASA变革性的一系列任务，它将与欧洲航天局和加拿大航天局合作，在未来探索宇宙历史的每个阶段——从太阳系内部到早期宇宙中最遥远的可观测星系，将回答有关太阳系的问题，还会以新的方式研究系外行星，并以前所未有的方式深入了解宇宙。

鸽王“韦伯”

其实很早以前大家就听说美国要发射“韦伯”。可是从2007年NASA开始拖延，一直到2021年底，大家都快忘记的时候，“韦伯”才终于有了动静。它也因此被称为“一代鸽王”。

 

为什么需要耗费这么长时间造它呢？

 

要想看得更远，依照目前人类的技术，韦伯必然是一个庞然大物。的确，韦伯是目前世界上最强大、最复杂的太空望远镜，整个体积是哥哥“哈勃”的三倍。

韦伯和哈勃的主镜对比

 

它的主反射镜口口径达到了6.5米，它的主镜被分割成18块六角形的镜片。为了确保镜子既坚固又耐用，科学家采用了铍材料，还镀上了一层纯金的薄膜，以提高反射红外线的能力。每块子镜大约有一张咖啡桌那么大，重量达20公斤。

 

韦伯大到什么地步呢？相当于一个网球场那么大。如何能把一个网球场克服地心引力送上太空？地球上的火箭发射尺寸恐怕都没办法办到。所以NASA想到一个办法——就是先让韦伯折叠起来，等到进入太空在微型马达和波面传感器的控制下再完全展开。

折叠起来的韦伯

 

从组装到发射，再到进入太空展开。期间过程进入哪怕一粒沙子，都会对韦伯产生毁灭性的打击。所以无论外界争议多大，NASA对韦伯的发射始终慎之又慎。因为机会只有一次。

是人傻钱多吗

大家对“哈勃”和“韦伯”的误解和非议还出在预算问题上。哈勃太空望远镜最初预算47亿美元，发射升空20年后，包括多次维修、升级、运营等费用，总计花费接近100亿美元。100亿美元是什么概念？中国载人航空项目成本加在一起的2倍还多。而韦伯还没有升空就已经花费了高达96.6亿美元。

 

普遍认为，“韦伯”是日渐老迈的（观测宇宙30多年，远远超出原定退役年限）“哈勃”的继任者。用欧洲航天局科学与探索高级顾问Mark的话来说就是：“韦伯可以看到更古老的宇宙，早期宇宙形成的第一批星系，并且还有机会看到外星文明。”

 

哥哥“哈勃”

如果你还想嘲笑“韦伯”的话，那你可以看看当初“哈勃”拿到的剧本。

 

最开始，几乎所有人都在否定NASA重金打造的这台“哈勃”望远镜。它一度成为科学界的笑柄。因为它花了数月拍回的第一张图片，不仅糊，还是扭曲的。当时美国的大小媒体都报道了这个新闻，NASA颜面尽失，举国一片嘲讽。

 

原因是望远镜的镜头坏了。NASA只能让宇航员上天，没有Plan B，如果失败，这将是科学史上代价最高的一次徒劳无功。

 

美国航天员经过三天三夜的抢修工作，终于将哈勃的镜头修好。画面传回地球的一瞬间，会场沸腾。时至今日，我们看到无数关于宇宙奥秘的照片，全都是拜哈勃所赐。正是因当初那批科学家的坚持，哈勃才不至于报废在太空成为一堆废铁。

 

它拍下了有史以来“最疯狂的彗星”，——舒梅克-列维彗星撞击木星的画面；拍下了恒星诞生的地方——星云的中心；还证明了“黑洞”的存在，并且把画面传回地球……

 

祝愿“韦伯”的升空及展开过程一切顺利！因为它所要进入的轨道将远离地球，目前人类是无法送人到那个位置的。

 

在航天领域，姿态动力学是一个很重要的分支，要让航天设备在宇宙中顺利开展工作绕不开这方面的知识，今天就和有方小助手一起看看这个领域的探索研究！

课题介绍

 

课题名称：姿态动力学

 

相关学科：航天工程、机械工程、应用数学、物理、计算机科学、统计学

 

课题介绍：姿态动力学是航天动力学的一个分支，研究航天器的姿态运动，包括航天器整体围绕其质心的运动以及航天器各部分之间的相对运动。航天器的结构设计和姿态控制系统的设计都以姿态动力学研究为基础。主要研究内容包括航天器姿态运动的动力学特性，包括姿态动力学方程和运动学方程；航天器姿态稳定化和控制。

导师介绍

 

约翰霍普金斯大学博士在读；

 

多次以第一作者身份，在Journal of Fluids and Structures、Journal of Fluid Mechanics等国际知名期刊和杂志上发表过多篇专业学术论文；

 

研究方向：Turbulence, Control Theory, Energy System。