韦伯望远镜是个很夸张的项目,重磅到什么程度呢?它是仅次于阿波罗登月、航天飞机、国际空间站和GPS项目的美国/人类第五大航天项目。
韦伯非常贵。它的造价逼近100亿美金,因此发射只能成功不能失败。韦伯还不能修。它预计要飞在距离地球150万公里的日地拉格朗日二点,出现问题是不可能营救的。
总而言之,容错率极低极低。
作为世界上最强大的太空望远镜,詹姆斯·韦伯望远镜一直在放我们鸽子。
美国宇航局官员27日表示,这个“哈勃接班人”的发射日期又被推迟了一年左右,从2019年春季推迟至2020年5月。这是6个月来宇航局第二次推迟“韦伯”发射日期。这个雄心勃勃的项目已经走过20个年头,最终将耗费88亿美元。宇航局曾多次推迟发射日期,但这一次的推迟最为危险。
推迟发射意味着韦伯项目要耗费更多资金。1996年首次提出这项计划时,宇航局估计的成本在10亿到35亿美元之间。在此之后,韦伯项目的成本不断飙升。2011年,美国国会命令宇航局,不能让研发制造阶段的成本超过80亿美元。如果推迟到2020年发射,韦伯项目的成本很可能再度超支。
大家还记得不,特朗普总统不太爱科学,他已经缩减了 NASA 的开支。
詹姆斯·韦伯望远镜的主反射镜,由18片六边形镜片构成
宇航局科学任务理事会副主管托马斯·泽尔布岑在27日的一场远程新闻发布会上表示,宇航局和独立评估委员会正在撰写一份报告,今年夏季递交国会。报告将详细阐述推迟发射的原因以及可能带来的成本增加。
他说:“我们真的不知道具体成本将达到怎样的程度。如果我们超支,哪怕只是1美元,我们也将陷入尴尬境地。”
此次推迟实际上并不意外。
2月,负责审计联邦项目的政府问责办公室公布了一份报告。报告指出鉴于宇航局在韦伯望远镜做好发射准备前要完成的工作量,发射日期将再度推迟。在2017年9月宣布推迟后,韦伯项目只剩下一个半月的进度后备时间,来解决推迟发射或者意想不到的问题。
约翰逊航天中心,韦伯望远镜停放在A号舱门口。A号舱是一个巨大的热真空舱
到底出了什么差错?宇航局27日表示此次推迟发射由一系列本可以避免的技术故障以及对测试进行的评估导致。事实证明,他们过于乐观。特朗普上台后一直担任宇航局代局长的罗伯特·莱特福特表示:“坦白地说,完成这些任务所需的时间超出我们的预计。”
“韦伯”是一架非常复杂的太空望远镜,共有18个镀金子镜,允许它捕捉最遥远恒星和星系的黯淡光线。“韦伯”有一个仪器模块,含有4台装置,用于处理观测发现。此外,它还有一个被宇航局称之为“飞船本体”的结构,由一个网球场大小的5层遮阳板以及一个飞船舱构成,前者帮助“韦伯”降温以正常工作,后者容纳“韦伯”的计算机系统和太阳能电池板。
望远镜部分的硬件——例如反射镜和科学仪器——都已完成组装,现正在接受严格测试,以确保“韦伯”能够经受住剧烈的火箭发射和极端太空环境考验。问题似乎来自飞船部分。遮阳板和飞船舱由韦伯项目承包商诺斯鲁普·格鲁曼公司研制,当前的状况并不理想。
宇航局官员表示遮阳板太松,存在破裂风险。此外,遮阳板出现一些裂缝,大的足有4英寸(约合10厘米)长,必须进行维修。遮阳板安装了弹簧,以防止下垂。
科学任务理事会副主管助理丹尼斯·安德鲁克指出:“我不确定它们在轨道中是否会导致部署问题。但这的确是一个风险。推进系统测试也出现故障,某些故障导致泄露,同时导致推进系统出现其它误操作。”
“韦伯”的反射镜正在接受测试
官员们表示他们低估了演练“韦伯”部署顺序所需的时间。发射时,“韦伯”需要折叠,而后在轨道中展开。以一个流程为例,最初估计需要两周,实际上历时一个月。
宇航局宣布他们将在诺格公司位于加州雷东多滩的设施(“韦伯”的所有组件目前都在这座设施)采取一些措施。他们将加强这座设施的工程监督,每周评估诺格公司的测试报告。戈达德太空飞行中心的高级管理人员将常驻诺格办公室——韦伯的大部分部件都在戈达德制造。
一名工作人员注视着韦伯望远镜的子镜
所有这些小故障指向一个大问题。宇航局官员表示诺格公司要为韦伯项目存在的一些问题负责。政府问责办公室的报告指出,多年来这家承包商一直错误估计减员数量,技术挑战防止了计划内的减员,让动用成本储备成为必要举措。为了加快韦伯项目的进度,宇航局决定进一步介入诺格的运营。
诺格公司在一份声明中指出,他们坚守对宇航局的承诺,确保成功组装、发射和部署韦伯望远镜。
在未来几个月,韦伯项目可能遭受最为严重的“伤害”。这架天文望远镜的测试工作尚未完成。飞船主体——遮阳板和飞船舱——仍要接受望远镜部分已经经历的环境测试。这项测试预计历时几个月。随后,工程师将完整组装“韦伯”,作为一个整体进行测试,以确保所有组件正常工作。
宇航局27日表示,他们正在组建一个独立评估委员会,由宇航局的老兵汤姆·杨担任主席。宇航局将参考该委员会以及其它组织的建议,确定一个更具体的发射时间框架。随后,宇航局会将评估报告递交国会。换句话说,“2020年5月”这个日期并未最终敲定。
韦伯望远镜最终将搭乘阿丽亚娜5型火箭发射升空
在宇航局做出推迟发射的决定时,距离天文学家提交“韦伯”首批观测任务建议的最后期限只有一周时间。这让天文学家陷入尴尬。毫无疑问,韦伯最终会发射升空。宇航局已经在这个项目投入了73亿美元,如果在努力了20年后毙掉韦伯项目,所有这些投入将打水漂。
部署韦伯望远镜是一个异常复杂的过程,这些技术问题尤为令人沮丧。一旦进入太空,“韦伯”需要大约两周时间才能展开。进入预定轨道并环绕太阳运行时,韦伯还需要调整路线。这个过程全部自动完成,涉及到大约180个部署环节。
宇航局官员表示整个过程中,“韦伯”只允许出现大约6次失误。一旦出现更多差错,任何人都无能为力。与哈勃望远镜不同,我们无法派遣宇航员维修韦伯,因为这架望远镜与地球之间的距离接近100万英里(约合160万公里)。毫无疑问,与在太空中发生的故障相比,地面上出现的故障更容易解决。
日地拉格朗日点L2 韦伯望远镜展开过程
来源:https://www.theatlantic.com
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