哈勃空间望远镜 vs 詹姆斯·韦伯空间望远镜：两个望远镜的比较

哈勃望远镜 vs 詹姆斯·韦伯望远镜：5个必知的事实

• 哈勃太空望远镜是第一台绕地球运行的光学望远镜。
• 詹姆斯·韦伯望远镜的主镜几乎是哈勃的三倍大小。
• 哈勃的原寿命是15年，目前已经进入了第32个活跃年。
• 詹姆斯·韦伯太空望远镜并非绕地球运行，而是绕太阳运行。该望远镜位于l2点，距离地球一百万英里。
• 韦伯的红外技术使其能够更深入地观察宇宙的起源并穿过太空尘埃。

1969年7月21日，尼尔·阿姆斯特朗踏上月球并说出了这些不朽的话：“这是人类的一小步，也是人类的一大步。”这些话激发了全世界对太空探索的热情。

几十年后，另一个现象将超越这一历史时刻。哈勃太空望远镜及其对宇宙的奇妙图像为我们的梦想提供了摄影证据，揭示了宇宙中真实存在的事物。

然而，随着哈勃望远镜接近寿命终点，詹姆斯·韦伯太空望远镜将继续延续其传承。请继续阅读以了解哈勃与詹姆斯·韦伯之间的区别。

并排比较：哈勃 vs 詹姆斯·韦伯

	哈勃	詹姆斯·韦伯
关联机构	nasa, esa, stsci	nasa, esa, csa, stsci
制造商	lockheed, perkin-elmer	northrop grumman, ball aerospace
发射日期	1990年4月	2021年12月
火箭	航天飞机发现号	阿丽亚娜5号
质量	24,490磅	14,300磅
尺寸	43英尺 x 14英尺	66英尺 x 46英尺（太阳罩）
太空位置	地心轨道（低地球轨道）	太阳-地球l2点
主镜直径	8英尺	21英尺
焦距	189英尺	431英尺
波长	可见光、紫外线、近红外线	近红外线、中红外线
成本	160亿美元（持续进行中）	100亿美元

哈勃 vs 詹姆斯·韦伯：有何区别？

工程师们正在准备詹姆斯·韦伯望远镜的太空发射。

©best-backgrounds/shutterstock.com

历史

在建立nasa之前，人们就对轨道望远镜产生了兴趣。1946年，天文学家赖曼·斯皮策提出了从太空研究星星的好处，最初提出的是大型太空望远镜。

该项目经历了三十多年的时间才得到批准，哈勃太空望远镜的资金于1977年获得。这将最终使研究人员能够在没有地球浓密大气干扰的情况下研究天文学。

望远镜的开发进展顺利，1990年准备好发射。项目开始后仅13年，哈勃在航天飞机发现号上发射。该望远镜绕地球运行，在维护范围内。

在哈勃望远镜发射之前，太空望远镜科学研究所（stsci）开始规划下一个大型仪器。最初被命名为下一代太空望远镜，该研究所提出了一个比哈勃望远镜大5倍且具有红外能力的项目。

这个想法是，随着宇宙的迅速膨胀，只有红外技术才能观测到不断扩展的波长。

经过多年的可行性研究，该项目在1997年获得了批准；由于具有大型主镜，他们如何将其发射？nasa选择了一种折叠式分段镜，这是首次尝试。凭借最先进的提案，望远镜（在2002年改名为詹姆斯·韦伯太空望远镜）将逐步完工。

经过7年多的时间和40亿美元的额外开支，韦伯望远镜于2021年12月25日在阿里亚娜5号欧洲火箭上成功发射。

寿命

哈勃望远镜在地心轨道上的位置至关重要，因为望远镜需要在发射后立即进行调整。尽管其预期寿命为15年，研究人员发现主镜的宽度只有人类头发的一小部分，过于平坦。

工程师们不得不为这个无法替换的镜子开发校正光学系统。这成为了前往望远镜的前五次维修任务之一，有助于延长其使用寿命。

这些升级对该仪器产生了奇迹般的效果。哈勃望远镜设计为模块化组件，于1993年至2009年间进行了升级。随着2011年航天飞机计划的结束，宇航员无法再返回修复它，但望远镜的使用寿命已经超过预期。

哈勃太空望远镜在发射后仍然活跃，已经过去了32年。科学家计划在2026年停用该望远镜。

与哈勃不同，詹姆斯·韦伯的红外仪器需要远离地球大气层。它被发射到了距离地球一百万英里的第二拉格朗日点（l2点），围绕太阳轨道运行。虽然这使得望远镜可以无间断地工作，但维护它超出了我们的范围。

由于其限制，工程师们知道它的寿命将比哈勃的短得多。因此，它的任务计划只持续五年。詹姆斯·韦伯有足够的燃料在l2点维持位置至少10年，但在那之后它将偏离太阳轨道。

詹姆斯·韦伯望远镜图像

©cometa geo/shutterstock.com

设备

哈勃是第一个太空望远镜，引入了几种创新工具的使用。望远镜采用直径为2.4米（8英尺）的主镜，能够承受极端温度。

它具有三个摄像头和三个光谱仪，可以观测紫外线和近红外波长。它还配备了一个干涉仪，可以使其聚焦于研究对象。

哈勃的一个令人难以置信的特点是，几乎所有原始仪器在其使用寿命内都得到了替换。这使得望远镜能够执行原本不被设计用来执行的任务。哈勃望远镜曾更换了六个仪器，包括：

• 高速光度计
• 微弱物体相机
• 微弱物体光谱仪
• 戈达德高分辨率光谱仪
• 宽视场和行星相机
• 宽视场和行星相机2

詹姆斯·韦伯太空望远镜的设计需要创新技术来适应它。该望远镜配备了18个镀金的六角形镜子，可以对齐成一个8米（21英尺）的主镜。

它还有一个网球场大小的5层隔热罩，用于保护其仪器免受太阳的极端高温。由于这些仪器具有精细的激光聚焦红外能力，因此需要极低的温度才能正常工作。

詹姆斯·韦伯使用了四种主要仪器来研究从0.6到28微米的红外频率。包括：

• 近红外成像仪和无缝光谱仪（niriss）
• 近红外光谱仪（nirspec）
• 近红外相机（nircam）
• 中红外仪器（miri）

其中，nirspec非常令人印象深刻。该仪器使用微小的缝隙同时收集来自多个观测对象的分散的光波。 nirspec可以同时从100个对象收集数据。这极大地增加了詹姆斯·韦伯在其短暂寿命内的工作量。

任务目标

哈勃的主要任务是观察环绕着行星、恒星和星系等显著物体的紫外波。自发射以来，该望远镜已观察了43,500个天体，并收集了153太字节的数据。

值得注意的是，哈勃被认为是发现宇宙年龄的先驱。该望远镜还发现了隐藏在厚厚的太空尘埃中的恒星诞生。

这些尘埃在紫外波长下无法观察到，2009年，该望远镜配备了近红外相机。哈勃的发现指导了下一代望远镜的任务目标，该望远镜将更深入地研究红外光谱。

詹姆斯·韦伯利用其巨大的主镜和红外能力来完成四个任务。研究人员希望看到宇宙开始时星系的发展。他们还计划研究新恒星的早期生命周期，这些恒星通常隐藏在太空尘埃中。

在研究人员进行这项工作的同时，其他人将研究通常对我们隐藏的系外行星的组成。

图片

哈勃和詹姆斯·韦伯望远镜都捕捉到了遥远星系中的年轻恒星的图像。

©istock.com/mik38

虽然哈勃望远镜在研究我们的宇宙方面起到了关键作用，但它也为太空探索带来了兴奋。该望远镜返回了第一张关于星系历史的大规模图像和令人惊叹的天体图像。

其中最著名的一张照片是“创世之柱”，它描绘了鹰状星云中巨大的恒星形成太空尘埃的集合体。这张照片最初是在1995年拍摄的，但在2020年得到了望远镜的新近红外相机的更新。

尽管詹姆斯·韦伯太空望远镜在很多方面更像是哈勃的继任者，但它确实打算延续提供令人惊叹的图像的遗产。在发射后的六个月内，韦伯望远镜产生了与其前任一样令人惊叹的图像。最近，韦伯望远镜以前所未有的方式揭示了巨蛛星云。

天文学家特别欣赏这个星云，因为它聚集了非常年轻的恒星。这张照片完美地展示了詹姆斯·韦伯的能力。使用红外光谱仪和相机，我们可以开始观察到这些恒星的诞生。

哈勃与詹姆斯·韦伯：哪个更好？

很难将哈勃望远镜与詹姆斯·韦伯望远镜视为直接竞争，因为它们完成的目标不同。哈勃主要以紫外波长观察宇宙，而詹姆斯·韦伯主要以近红外和中红外波长观察。然而，我们可以通过对比焦距、使用寿命和成就来判断哪个更好。

就观测距离而言，詹姆斯·韦伯空间望远镜可以观测到远至136亿光年的距离，这大约是哈勃观测距离的9倍。它庞大的镜面以及红外技术使其能够穿透太空尘埃观测到哈勃无法观测到的物体。就其潜力而言，詹姆斯·韦伯远胜于哈勃。

然而，由于其位于l2点的位置，詹姆斯·韦伯的寿命不会像哈勃那样长久。与哈勃数十年的升级和创新相比，詹姆斯·韦伯不会有深远的影响。凭借开创性的发现和图像，打开了公众对太空探索的想象力，詹姆斯·韦伯将很难超越哈勃的传奇。

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