NASA在2021年聖誕節發射了價值100億美元的紅外線韋伯太空望遠鏡,自2月以來一直圍繞L2拉格朗日點運行,距離地球約160萬公里。科學家們報告說,在2022年5月下旬的一顆微流星顆粒撞擊期間,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)遭受的損壞可能比最初想像的要嚴重。

NASA發布了一系列韋伯望遠鏡的照片後,科學家們在一篇新報告中概述了太空望遠鏡在調試階段的性能。

報告說,出現了一些「無法糾正」的問題,同時「對望遠鏡工作量能產生了一些小影響,不過目前尚無法量化」。

報告在談及韋伯望遠鏡的預計壽命時說:「目前,最大的不確定性來自微流星(micrometeoroid)顆粒撞擊的長期影響,這些影響會緩慢地損害主鏡。」

望遠鏡6.5米的主鏡由18個鈹金(beryllium-gold)部份組成。其中一個名為C3,在2022年5月23日至25日期間被微流星顆粒擊中。

自發射以來,韋伯已被其它五個較小的微流星顆粒擊中。望遠鏡平均每月一次的輕微撞擊大致是在工程師的預料之中。

美國太空總署科學任務理事會副局長托馬斯(Thomas Zurbuchen)在C3遇襲後的一條推文中說:「經過初步評估,團隊發現望遠鏡的性能仍然滿足所有任務要求。」

然而,報告表示,對C3部份的損害可能比最初想像的更嚴重。

「截止目前,通過波前感應(wavefront sensing)檢測到的六次微流星顆粒撞擊中,有五次的影響可以忽略不計,」報告寫道。「相比之下,2022年5月22日至24日期間C3段的撞擊導致整體數據發生了重大的不可糾正的變化。」

此外,報告稱,這一事件「超出了發射前對單個微流星顆粒造成破壞的預期,引發了JWST項目的進一步調查和建模。」

儘管韋伯望遠鏡可能有足夠的推進劑持續使用20年——比預期壽命長十年——但設計工程師知道,它的鏡子和遮陽板的功能不可避免地會因微流星顆粒撞擊而慢慢退化。

另外,科學家也知道,韋伯望遠鏡的各種探測感應裝置將逐漸被帶電粒子損壞,而其遮陽板和創新的五層絕緣層也將因太空風化而退化。

由於鏡面暴露在太空中,很難避免微流星顆粒的撞擊。 「不可避免地,任何太空船都會遇到微流星顆粒」,報告寫道,並描述了「主鏡上有六個局部表面變形,這些變形歸因於微流星顆粒的撞擊」。

C3撞擊是很偶然的運氣不好嗎?該報告說:「目前尚不清楚,5月對C3段的撞擊是否屬於罕見,或者望遠鏡是否比發射前預測的更容易受到微流星顆粒的破壞。」

希望這只是幾年一遇的事件,但該團隊將調查韋伯附近的微流星顆粒群,撞擊會帶來怎樣的影響,以及如何減輕進一步的撞擊。

報告稱,一種可能的解決方案是儘量減少望遠鏡在其軌道運動方向上的觀測時間,從統計上講,軌道運動帶來的微流星顆粒更多、能量也更高。#

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