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6亿像素,陶瓷结构的“欧几里得”望远镜面世!会带来哪些效果?

欧空局“欧几里得”空间望远镜在其发射之旅中达到了另一个里程碑,欧几里得望远镜的两台仪器现在现已建成并进行了全面测验。这些现已革除给坐落法国图卢兹的空中客车防务和太空公司,在那里它们正在与望远镜集成,以构成使命的有效载荷模块。欧几里得望远镜由一个1.2米长的镜面望远镜组成,它被规划成一起作业在可见光和近红外波段。

欧几里得望远镜将从悠远的世界物体搜集光线,并将其传送到两台仪器中。可见光仪器(VIS)和近红外光谱仪和光度计(NISP)将并行运转,一起记载望远镜看向的天空任何部分数据。欧几里得望远镜将丈量超越10亿个星系的形状,以及超越三分之一天空中数千万个星系的准确红移,红移是世界胀大引起的一种效应,世界胀大拉长了悠远星系宣布光的波长。

星系间隔越远,其红移就越极点越显着,欧几里得望远镜观测中的星系,将跨过100亿年的世界前史,使科学家能够研讨被以为主导世界的奥秘暗物质和暗能量。可见光仪器(VIS)将经过尽可能拍照最好的悠远星系图画来处理星系形状的准确丈量。为此,该仪器运用了36个CCD,每个CCD包含4000像素乘以4000像素,这使得探测器的总像素约为6亿像素。

不只仅是6亿像素

英国伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室VIS仪器负责人、教授马克·克罗珀(Mark Cropper)标明:十几年来,可见光仪器(VIS)的规划、开发、制作、测验和校准契合严厉的标准,这是一个应战。对可见光仪器(VIS)团队将这个项目面向高潮所获得的成果感到十分骄傲,终究的体现超出了预期,这是对他们的专业知识、奉献精神和专业精神的赞扬。

不只像素数量令人形象深入,该仪器还将在长期的集成时间内,在广泛波长范围内供给最佳的微光灵敏度。欧空局可见光仪器(VIS)有效载荷工程师亚历克斯·肖特(Alex Short)说:这些是十分特别的CCD,它们是多年来专门为欧几里得望远镜开发的。另一台光度计(NISP)仪器致力于对星系进行光谱丈量,这涉及到将光分红独自的波长,这样就能够推断出红移。

这一特性使世界学家能够估量到该星系的间隔,并将使欧几里得望远镜数据成为有史以来对世界进行最大规划、最准确的三维观测。来自法国马赛CNES和天体物理实验室光度计(NISP)仪器项目经理Thierry Maciaszek说:世界光度计(NISP)团队和支撑职业为规划、开发和测验这台具有应战性的仪器,做出了令人难以置信的作业。但是,这并不是故事的结束,由于许多首要活动都需要与光度计(NISP)在卫星层面上完结。

最优陶瓷但具应战

开发团队正在焦急地等候飞翔中的榜首缕曙光,展现超卓的观测才能。光度计(NISP)探测器将具有红外仪器有史以来在太空飞翔的最大视界。欧空局使命体系和光度计(NISP)仪器工程师托拜厄斯·博恩克(Tobias Boenke)说:光学设备的质量令人惊叹。完结欧几里得望远镜超乎寻常的光学精度一个关键因素是:在该项现在史前期就做出了用碳化硅制作整个有效载荷模块的决议。

欧空局首要运用这种资料制作赫歇尔太空望远镜。在欧空局盖亚卫星使命中,航天器子体系的支撑结构安装在碳化硅框架上。在欧几里得望远镜上,这种资料现已被用于仪器和望远镜。金属会跟着温度的改变而胀大和缩短,然后下降光学体系聚集光线的才能,而碳化硅对这种温度改变十分安稳。但运用这种化合物也带来了应战,碳化硅是一种陶瓷,比金属脆得多。

由于能够用这种资料制作仪器,并保证它们在发射过程中不会损坏,这是一个巨大的应战。与可见光仪器(VIS)相同,光度计(NISP)也运用专门规划的最先进探测器来记载来自悠远恒星和星系的弱小光线。与可见光仪器(VIS)不同,光度计(NISP)也能够在光谱形式下运转。探测器可在低温-180°C下进行作业,可供给超低噪声和高灵敏度,记载这些“光谱”并将其转换为细小的电子信号。然后,这些信号能够被扩大并准确丈量,以供给光度和光谱红移。

面向极限功能

这些仪器将接纳欧几里德望远镜发搜集的光,望远镜现已在图卢兹的空中客车公司拼装结束。和仪器相同,它也是由碳化硅制成,在一切意义上都是一种最先进的结构。欧空局使命功能与光学体系工程师路易斯·米格尔·加斯帕·维纳西奥标明:咱们正在将一切制作水平面向极限。望远镜后边有一个特别的部件,叫做二色镜,它将搜集到的光分隔,并将可见光波长转移到可见光,将红外波长转移到光度计(NISP)。

当来自可见光仪器(VIS)和光度计(NISP)的信息结合在一起时,科学家们将能够推断出世界大规划散布的星系结构,在整个世界前史上是怎么建立起来的。这将协助天文学家确认这些结构的增长速度,为世界中暗物质和暗能量的性质和数量供给强有力的束缚。现在这些仪器现已革除给空中客车公司,它们将首要与望远镜集成,然后与有效载荷模块的其余部分集成,走到这一步是一段绵长的旅程。

欧几里得望远镜在阅历了近五年的研讨后,于2011年被选中施行。尽管前面还有许多艰苦的作业和测验,但仪器和望远镜的革除意味着航天器能够真实开端拼装起来。欧几里得望远镜总算不再仅仅是纸了,它是一件很棒的硬件,在某种程度上很美。未来集成有效载荷模块将继续几个月,由于这是一项艰苦的作业,将一切东西用螺栓固定在一起,准确对准,并进行电子校准。

拼装和发射预备

仪器的操控单元现已机械和电气集成到有效载荷模块,这些测验现已证明,这些仪器能够由航天器正常供电,能够与机载计算机通讯,并能够将科学数据传输到地上,然后经过航天器天线下载到地上。一旦欧几里得望远镜与有效载荷模块的其余部分集成在一起,它将被运往比利时列日空间中心,在一个能够尽可能模仿太空和地球条件的热真空室中进行“端到端”测验,这项测验方案在2021年2月和3月进行。

一旦测验标明一切作业正常,有效载荷模块将被运往坐落意大利都灵的主承包商泰利斯·阿莱尼亚太空公司(TAS),TAS一直在制作服务舱,其间包含电力、推动和通讯等根本体系。服务舱的首要结构现在现现已过了结构和热测验,现在现已预备好在里面集成各种体系。助教将首要铺设推动体系的管道,并铺设其他散布式体系的电缆。飞翔电子设备,包含计算机、动力设备和姿势操控设备,现已安装在它们自己的结构板上,现在将安装在主结构内。

整合作业将于本年第三季度完结,到时将进行测验。然后,美国宇航局将把有效载荷模块和服务模块整合在一起,构成终究完结的航天器。然后,另一轮测验将保证一切正常作业,在这一点上,航天器根本上完结了,并预备发射。现在方案于2022年下半年从欧洲航天港法属圭亚那的库鲁发射,不得不说又一架誉满天下的空间望远镜将面世,让咱们等待和祝愿一切顺利吧!

博科园|研讨/来自:欧空局ESA

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