因爲一旦發射升空就意味着後續隻能聽天由命了,隻能進行遠程控制,不可能像老美的哈勃空間望遠鏡那樣發射出去了,鏡片不行還能讓宇航員上去維修,還能定期做個維護保養、換換零部件什麽的。
而巡天空間望遠鏡發射升空之後,維修、維護之類的是想都不要想。
哈勃空間望遠鏡之所以能夠進行維護、維修是因爲它是在距離地表600千米左右的近地軌道上圍繞地球公轉,而巡天空間望遠鏡根據其設計,并不是圍繞地球公轉,而是需要飛到距離地球150萬千米的L2号拉格朗日點。
地月距離是38萬千米,相當于是地月距離的4倍左右,所以一旦發射升空,根本沒有後期維修的可能性,一樣是要确保萬無一失,哪怕出一點纰漏千億投資打水漂。
說是一場豪賭也并不爲過。
巡天空間望遠鏡要送到150萬千米那麽遠的位置,而不是像哈勃空間望遠鏡那樣送到近地軌道,自然是任務不同,承擔的觀測任務也遠超哈勃空間望遠鏡。
它需要觀測宇宙中亮度極低的恒信、星系、行星等。
簡而言之,巡天空間望遠鏡會觀測宇宙135億年前早期誕生的第一批星系,并且觀測恒星、系外行星甚至是太陽系的衛星和小行星來源。
其觀測視場其實比哈勃空間望遠鏡要小,這是因爲目前人類天文學界已經找到了不少的系外行星了,而巡天空間望遠鏡的另一個任務就是針對這些已經找到的系外行星,把鏡頭調節對着這些行星所在的空間坐标進行更爲詳細的觀測,從而獲得更加精确的數據,如通過光譜分析其行星大氣成分構造。
巡天空間望遠鏡的觀測能力,就相當于把一個2.5瓦的夜燈放到月球上,然後從地上去看那個夜燈的亮度是20的話,那麽巡天空間望遠鏡就是找到這二十分之一亮度的天體。
所以,要達到如此之高的觀測條件,需要很多方面來配合。
首先就是空間位置,像哈勃空間望遠鏡那樣放在近地軌道的空間位置是肯定不行的,因爲巡天空間望遠鏡的觀測條件不同,哈勃空間望遠鏡看的是可見光和紫外光,以及帶又一點點的紅外觀測能力,所以對周圍的環境亮度要求不是很高。
最關鍵的是,哈勃空間望遠鏡是可以維修的,還能送人上去換零件什麽的,精度也能提高。
但巡天空間望遠鏡主打的是紅外觀測能力,紅外成像想要看到亮度極低的物體,就需要周圍環境非常冷、非常暗,若是圍繞地球公轉是肯定不行的,太陽光的直射、地球的反射光都會影響道巡天空間望遠鏡的觀測。
而日地拉格朗日點L2号的位置就非常合适,這個位置正好是在太陽和地球處在一條直線上,并且L2點的位置就在地球背後的陰影區,巡天空間望遠鏡在這個陰影區便可以用地球來阻擋太陽光的直射。
值得一提的是,拉格朗日點是一個特殊的三體問題,即空間中任意兩個天體在環繞運動時,空間中會存在5個點可以放上第三個物體,這第三個物體就可以和這兩個天體的相對位置一直保持不變。
也就是五個拉格朗日點處于引力平衡的位置,能夠讓在這些點上的物體一直保持和兩個天體相對靜止,如果在這些點上放置航天器,它們也可以在很大程度上節省燃料。
巡天空間望遠鏡需要避免太陽光的照射,五個拉格朗日點隻有L2點位置最合适,因爲地球能擋住大部分的太陽光照射,自然就能極大的減少太陽光對巡天空間望遠鏡的影響。
然後就是可以減少燃料的消耗,得以在地球的陰影區保持很長的工作時間,按照巡天空間望遠鏡目前的設計思路,發射成功泊入到預定軌道上的拉格朗日點L2号點位之後,剩餘的燃料可以保證望遠鏡十五年的工作時間。
如果燃料消耗殆盡,現在是肯定沒辦法,隻能聽天由命了。
不過以後也許會有辦法,巡天空間望遠鏡如今立項,預計是在2021年發射升空,預計總的工作時間長度是十五年左右,換言之在它的燃料消耗殆盡的時候,已經是到2O35年了。
長達二十五年的時間跨度,技術進步肯定不是今天可以比拟的。
到了2O35年後,或許就可以通過那時候的先進人工智能技術等輔助手段,開展無人化的補給操作,把補給燃料直接運到150萬千米之外的L2号拉格朗日點,然後給巡天空間望遠鏡進行補給,屆時即可再續個十五年什麽的。
這一點,在當前的論證設計階段是留白了的,二十五年之後的技術能不能實現先按下不表,但這個坑是必須要提前挖下去再說。
到時候如果條件做不到就算了,要是技術條件能做到,如果現在不提前準備,到時候就隻能幹瞪眼。
而方鴻是清楚,技術上肯定能做到,自然是要提前準備。
畢竟這麽大規模的預算投入,隻用十五年的時間,想想其實也蠻不劃算的,不過能續個十五年一共使用三十年也差不多了,就算可以繼續給巡天望遠鏡續命也沒必要,因爲那時候肯定會有更先進的技術,從技術上也要被淘汰這個老古董了。
那時候最好的結果應該是把它運回來,放在天文博物館裏進行展覽。
……
11月28日周一。
自然科學基金在今天上午召開了新聞發布會,正式對外宣布通過了全新的科研項目“巡天空間望遠鏡”的撥款計劃。
根據新聞發言人的披露,該項目計劃将于明年2012年初正式立項,預計于2O2O年前後發射升空,耗時約八至九年,項目所需經費預算,一期投入爲55億元人民币,總的預算規模爲750億至1000億元人民币。
當自然科學基金的發言人在新聞發布會上披露這個預算規模的時候,全場各路媒體記者無不嘩然一片,甚至一位自己是不是耳朵出了問題,聽錯了。
弄個望遠鏡上去,竟然會耗費如此天價?
國内一整年在航天領域的投入規模也就百把個億,你整個望遠鏡要花掉一千億人民币?
簡直離譜!
要不要這麽任性?
消息很快就通過各路媒體的報道送到了公衆視野之下,一時間也是引起了巨大的關注,争議也如期而至。
不理解!
公衆們完全不理解,弄個望遠鏡需要花這麽多錢?錢都花哪裏去了?
但自然科學基金也不做過多解釋。
而國内天文學界、乃至國際天文學界都随着這個消息的公布炸開了鍋,外媒也在競相援引報道,在全球天文學術界引發了巨大的轟動效應。
預算規模達到750億至1000億元人民币,不計彙率變動也就是118億至157億美元,果然是天文觀測項目,就連預算也是天文數字。
這個數字就連老外都感到不可思議。
作爲從事這個領域的研究學者,既感到匪夷所思,也無不爲此振奮。
……