韦布望远镜性能受损:微陨石袭击或许并不是偶发事件

2022-07-19     星空天文

原标题:韦布望远镜性能受损:微陨石袭击或许并不是偶发事件

虽然近日韦布团队公布了一组令人惊艳的全彩正片,但这并不能打消工程技术人员对望远镜未来是否能够全面按计划完成任务的担忧。

右图为韦布望远镜镜片被一粒较大的微陨石击中后呈现出来的状态(校准后),左图为理想状态。 NASA / STScI

撞击詹姆斯·韦布空间望远镜的微陨石,已经给望远镜主镜镜片造成了可感的伤害。虽然近日韦布团队公布了一组令人惊艳的全彩正片,但这并不能打消工程技术人员对望远镜未来是否能够全面按计划完成任务的担忧。

根据NASA发布的消息,在5月22日至24日之间的某一时刻,一颗微陨石击中了韦布18块六边形镀金镜片中的一块。虽然设计时已经考虑到了被微陨石击中的可能,但这次撞击的强度要比地面模拟时所考虑到的最大值大很多。

撞击对韦布目前的总体性能影响不大,但工程师担心的是,同等规模的撞击是否属于低于一定概率的偶发事件?如果不是,那么韦布望远镜未来究竟能够以可接受的高性能运行多久就有问题。

微陨石在太空中是很多的,在地球轨道上运行的航天器都会遇到这个问题。但韦布有两点特殊性:一是它没有镜筒,镜片是裸露在太空中的;二是它运行在L2拉格朗日点——这是一个引力相对平衡的区域,这可能会改变它与微陨石遭遇的风险等级。

据悉,望远镜到目前为止一共被6粒微陨石击中,从概率来说符合一月一次的预期;但就是在这6粒微陨石中,有一粒导致了望远镜的C3镜片,发生了无法完全纠正的错误。工程技术人员不知道这样的事件发生概率有多高,也就是说不能确认击中C3镜片的撞击事件究竟是不是一次偶发事件。这样的撞击有可能只是几年或更长时间一遇,也有可能不是。

如果不是,那么就意味着望远镜在发射前所进行的微陨石撞击模拟有考虑欠周之虞。韦布在实际环境中可能更容易受到微陨石的伤害。

地面模拟既要考虑空间环境中微陨石的数量,也要制定对策躲避撞击。望远镜通常会用改变姿态的方法来躲避,比如尽量避免将望远镜的镜片指向其飞行的方向,也就是轨道的正前方。镜片向前可能会被更多的陨石击中,且陨石的相对飞行速度更高。

2023至2024年,韦布望远镜将穿越哈雷彗星的尾迹,那将是一次考验。

参考

Characterization of JWST science performance from commissioning

https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2207/2207.05632.pdf

文章来源: https://twgreatdaily.com/zh-hans/4e7d2a1596c3fc882800ba8f3b2da0f4.html