科学探索|花了快100亿美元的哈勃“继任者” 还在用60年前的东西?( 二 )


文章图片


其实这是大众对于航天器普遍存在的误区,其实在一般情况下,几乎没有任何的航天器会大比例的去使用“ 建造时最先进的技术 ”。
为啥?因为航天器最需要的是稳定,是降低意外报废的概率,新技术是好,可是再怎么好也是需要经过时间验证的 。
总不能说我花了一百亿美元送上天的东西,却因为这些最新科技出了问题,变成了一块太空垃圾对吧 。
就拿发射时的运载火箭来说,这次韦伯选的是阿丽亚娜 5 号火箭,这个火箭从 1990 年代起已经执行过数十次发射任务,是个经验丰富的选手 。

科学探索|花了快100亿美元的哈勃“继任者” 还在用60年前的东西?
文章图片


这就是为啥马斯克的猎鹰运载火箭都成功商用了,而且成本也更低,韦伯望远镜却不选它 。
对于要长期在太空工作的航天器来说,它们在建造时一般都会选择“建造时就已经成熟的技术” 。
那么这个 “ 成熟的技术 ” 如何界定呢?其实 NASA 是有一套专门的标准的,它叫做技术就绪等级( Technology Readiness Level , TRL ) 。

科学探索|花了快100亿美元的哈勃“继任者” 还在用60年前的东西?
文章图片


这个表格里详细描述了从 1 到 9 的技术就绪等级,比如 1 级大概就是理论上能实现就行,比如如果是硬件,能给出实际的科学计算结果、并且有足够支撑的硬件技术就达标了 。
而最高的 9 级技术则需要有实际成功的任务案例,这里的成功案例不是指测试阶段的,而是正式投入使用的那种 。

科学探索|花了快100亿美元的哈勃“继任者” 还在用60年前的东西?
文章图片


韦伯望远镜上的大部分技术都是这个表格的 9 级技术,就算这样,它还是可能会出现各种问题 。
比如它上面的遮阳罩,用的是杜邦公司 1960 年代的商用聚酰亚胺薄膜,再往上面镀铝 。

科学探索|花了快100亿美元的哈勃“继任者” 还在用60年前的东西?
文章图片


这玩意儿商用了几十年了,能被 NASA 选上,质量肯定是过关的吧?
就这样它在 2018 年测试的时候还意外撕裂了,为鸽子王跳票做出了一点微小的贡献 。
更别说别的大大小小成千上万个小部件了,这其中有的可以在事后补救,有的如果出问题了就可能真的让整个项目报废 。
也许你会问为啥不等所有东西都万无一失了再送上天,不然炸了咋办?
其实科学研究本来就是这样,这世上没有任何一位科学家会说出 “ 百分百 ” 这样的话,他们能做的也只是尽量让它减少出错的概率 。
对于韦伯望远镜来说,发射成功只是第一步,更大的挑战还在后面 。
韦伯望远镜由于它独特的构造,是先把所有的镜片折叠后发射升天的 。

科学探索|花了快100亿美元的哈勃“继任者” 还在用60年前的东西?
文章图片


由于它需要观测红外波段的光线,对工作环境的要求比哈勃望远镜苛刻许多,比如不能有太阳辐射和地球辐射对于望远镜的干扰 。
所以它运行的轨道在离地球 150 万公里的第二拉格朗日点,而哈勃望远镜的轨道高度只有 559 公里 。
这意味着韦伯要在 150 万公里之外,完全靠自己来完成整个镜面的展开以及各种后续的调试工作 。
NASA 估计整个韦伯望远镜至少还有 344 个在完全展开前可能发生故障的问题点 。