據(jù)國外媒體報道,太空望遠鏡擁有地基望遠鏡所無法比擬的優(yōu)勢。厚厚的大氣層遮擋了地基望遠鏡的視線,而太空望遠鏡則可以幫助天文學(xué)家以一種獨特的視角清晰地探測整個宇宙。然而,在太空中建造和維護龐大的太空望遠鏡是一項非常困難的工程。為了探測更為深遠的宇宙,有必要建造更多比“哈勃”更大的太空望遠鏡,建造的難度當(dāng)然也更大。美國宇航局科學(xué)家近期提出,可以考慮采用新型望遠鏡建造機器人在環(huán)地球軌道上執(zhí)行這種艱巨的任務(wù)。
美國宇航局噴氣推進實驗室科學(xué)家和加州理工學(xué)院科學(xué)家近日提出了一種新理念,即以后建造的太空望遠鏡可以采用模塊化結(jié)構(gòu),每一個部件或模塊都可以單獨地運送到太空,然后進行自動化組裝。這種“自動組裝模塊化太空望遠鏡”需要一個專業(yè)的太空望遠鏡組裝機器人,由機器人在太空中自動組裝極其龐大的望遠鏡。這種方式可以解決很多問題,自動機器人不僅僅組裝速度快、工作效率高,最主要的是可以把宇宙員從危險、艱苦的太空作業(yè)中解放出來。此外,機器人還可以為太空望遠鏡提供后續(xù)服務(wù),如維護和保養(yǎng)等,這些任務(wù)本來都應(yīng)該是宇航員完成的。
1990年,當(dāng)“哈勃”太空望遠鏡首次進入太空時,由于一個鏡片沒有校準,導(dǎo)致傳回地球的數(shù)據(jù)模糊不清。一個由多達七名宇宙員組成的任務(wù)組不得不于1993年啟程前往太空修復(fù)這塊鏡片并對“哈勃”進行維護。如果有太空機器人在旁邊,它就可以隨時對太空望遠鏡進行維修,就可以避免人類宇航員奔忙于太空和地球之間。研究人員表示,“我們的目標就是提出與這種結(jié)構(gòu)相關(guān)的基本技術(shù)原理,這樣在未來的方案研究中,可以考慮一種特定的科學(xué)驅(qū)動者,它可以在太空中自動地組裝望遠鏡。”科學(xué)家認為,未來太空望遠鏡的所有主要部件都將可能由機器人來組裝,甚至包括一個小小的鏡片。先進的計量學(xué)技術(shù)能夠幫助機器人精確地完成整項組裝任務(wù),并提供后續(xù)的維保服務(wù)。
“哈勃”太空望遠鏡于2005年拍攝到的一幅著名圖片:“蟹狀星云”?!肮碧胀h鏡于2005年拍攝到的一幅著名圖片:“蟹狀星云”。
“哈勃”太空望遠鏡拍攝到的最大全景圖之一:“船底座星云”?!肮碧胀h鏡拍攝到的最大全景圖之一:“船底座星云”。
目前,美國宇航局“哈勃”太空望遠鏡是最著名的太空望遠鏡之一,它可以探測宇宙最為深遠的部分,可以拍攝遙遠的宇宙天體最清晰、最炫目的照片。作為“哈勃”的繼任者,“詹姆斯-韋伯”太空望遠鏡將于2018年升空?!罢材匪?韋伯”太空望遠鏡體積更大,將是“哈勃”的2.7倍。但是,不管是“哈勃”還是“詹姆斯-韋伯”,它們都有一個局限,即都是在地球上建造。此外,“詹姆斯-韋伯”體積更大,距離地球更遠,派宇航員進行組裝和維護,難度更大。因此,對于體積更大的望遠鏡,可以考慮將望遠鏡的部件發(fā)射升空,在太空中進行自動組裝。
美國宇航局戈達德太空飛行中心科學(xué)家哈利-特龍森表示,“在太空中組裝模塊化太空望遠鏡,這種能力還可能有其它方面的應(yīng)用。使用地基望遠鏡的天文學(xué)家已經(jīng)習(xí)慣了一項任務(wù)持續(xù)數(shù)十年時間。‘哈勃’太空望遠鏡已經(jīng)證明,如果有宇航員在的話,在太空中是可以實現(xiàn)組裝和維護的。一個自動化的系統(tǒng)可以完成組裝、升級、維修和補給任務(wù),這樣的系統(tǒng)就可以盡可能長地延長各類太空望遠鏡的生命周期和服役時間?!?/P>
科學(xué)家們的研究成果發(fā)表于《天文望遠鏡、儀器與系統(tǒng)》期刊之上。(彬彬)
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