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NASA的下一个太空望远镜时间不多了

2018-06-20

世界下一个伟大的太空望远镜落后了。

根据一个负责审核联邦计划的政府机构的新报告,NASAs继著名的哈勃望远镜之后的詹姆斯·韦伯太空望远镜,有可能在开发上出现重大延误。

韦伯是一个耗资八十八亿美元的项目,正在酝酿中。去年9月,NASA宣布将望远镜发射至少推迟5个月,从2018年10月推迟到2019年3月至6月。NASA官员当时表示,这种变化不是因为硬件有任何问题,而是因为组装望远镜的许多复杂部件“花费的时间比预期的要长”。“

根据政府问责局的说法,这种拖延可能不是最后一次。“根据美国太空总署在JWST准备发射前必须完成的大量工作,我们发现发射日期可能会再次推迟,”该办公室在周三发表的31页报告所附的声明中说。报告说,由于9月份宣布的延期,该项目现在只有一个半月的“进度储备”,用于解决延期或意外问题的时间。如果韦伯在那段时间内运行,它将危险地接近于超过国会在2011年为该项目设定的成本上限。

这对于包括NASA在内的许多政党来说是令人沮丧的预测;望远镜主承包商诺斯罗普·格鲁曼;以及欧洲和加拿大的太空机构,它们是望远镜设计和建造的贡献者。毫无疑问,韦伯号将下水。经过20年的开发建设,大部分资金已经花光了,硬件也经过了严格的测试。但通往发射台的道路可能比大家预料的要颠簸。

当哈勃在1990年刚刚离开地面时,NASA已经在考虑韦伯望远镜了。太空总署为其下一代太空观测所做的梦是一架望远镜,它可以透过红外线波长看到最遥远恒星和星系发出的微弱光线。

韦伯既是人类工程学的伟大成就,也是一个极其美丽的物体。韦伯有一个22英尺高的蜂窝结构,由18面镜子组成,由轻质铍制成,镀金,看起来更像一件现代艺术作品,而不是一个太空机器人。

望远镜建成后,将由几个复杂的硬件组成。韦伯的大部分组装都在马里兰州的NASAs设施戈达德航天中心进行,在那里进行了一连串的测试。2016年1月,科学家和工程师将望远镜敏感仪器浸入模拟外层空间极端条件的圆柱形室内。2017年11月,精密的镜子和仪器被连接在一起,任务人员将它们穿过振铃器,以确保它们能够经受住强大火箭发射的震动和声音。他们用螺栓将望远镜固定在金属板上,用力摇晃,然后将望远镜推入一个声音室,并通过巨大的呜呜祖拉形扬声器发出噪音。

每次试运行结束时,科学家和工程师都后退一步,查看数据以检查是否有异常。他们在2017年2月振动测试中发现了一个。GAO的报告说,解决这个从未公开描述的问题花了一个多月的时间,将其他测试推迟了几周。

4月份的其他问题又出现了一个月,这次是太空船,它将容纳天文台的电脑和太阳能电池板,还有防晒板,这是网球场大小的层,可以保护技术不受太阳的伤害。两家公司都在诺斯罗普·格鲁曼公司总部所在地加州兴建。高家对所发生的事情的描述相当令人痛苦。报告解释说:「一名承包商技术人员施加太多电压,并不可修复地损坏太空船压力传感器,这是推进系统的组成部分,有助于监控太空船的燃料水平。」“传感器必须在复杂的焊接过程中更换和重新连接。“

5月,韦伯被装进一个集装箱,乘坐一架C - 5军用运输机飞往德克萨斯的NASAs庞大设施约翰逊航天中心。工程师将望远镜浸入一个巨大的深冷测试室,使硬件暴露在寒冷的太空温度下。这台望远镜经受住了考验,也经受住了飓风哈维的毁灭性打击,飓风哈维淹没了休斯顿的街道,迫使一些网络广播公司的监护人蹲下,睡在强生公司的办公室或会议室,直到暴风雨过去。

Webb最终将飞往加州,在那里它将获得太阳盾牌和航天器硬件,并接受更多的测试。当它的许多零件最终组装起来时,韦伯将会太大而无法用飞机运输,所以我t将乘船去法属圭亚那。在那里,它将从欧洲运营的发射设施起飞,搭载欧洲航天局制造的阿丽亚娜5号火箭。阿丽亚娜舰队最近在一枚火箭发射其有效载荷两颗通信卫星进入错误轨道时,引发了一些自己的战备担忧。NASA已加入欧洲太空总署对这一异常现象进行调查。这些机构有整整一年的时间进行故障排除和修复,但毫无疑问,这种情况让韦伯团队感到不安。

GAO报告一开始称赞韦伯任务在过去几个月在硬件集成方面取得了“相当大的进展”,但此后情况就开始恶化。

GAO将延误归咎于诺斯罗普·格鲁曼。报告说:「数年来,总承建商高估了裁员人数,技术挑战阻碍了裁员计划,因此必须动用成本储备。」诺斯罗普·格鲁曼没有回应对此评估发表评论的请求。GAO说,诺斯罗普·格鲁曼“由于从航天器元件和遮阳板的部署演习中汲取的教训”,耗尽了三个月的储备时间,但没有说这些是什么。

考虑到Webbs部署过程将有多复杂,这听起来特别不祥。当望远镜发射时,韦伯将在春天前像花一样折叠起来。当它运行到绕太阳运行的轨道上时,韦伯将花大约两周的时间开花,展开太阳阵列、天线、遮阳板和其他部件,同时进行航向修正,使其最终到达正确的位置。自动化过程涉及大约180次部署。非常非常少会出错。NASA官员说,韦伯只能经受住这一顺序中大约六个步骤的失败。如果望远镜遇到阻碍它完全打开的故障,它将变成另一件废弃的太空垃圾。与哈勃不同的是,韦伯并不是为接收修理人员而设计的,在离地球近100万英里的地方,宇航员用美国目前的航天技术无法到达。

韦伯也面临资金耗尽的风险。该项目总共将耗资88亿美元:开发建设80亿美元,运营8.37亿美元。韦伯最初提出这个项目时,估计需要10亿至35亿美元。这些年来,成本大幅上涨,促使国会指示NASA不要投入80亿美元用于开发和建设。高说,最新的和潜在的未来发射延迟使韦伯“有违约的危险”。webbs昂贵的价格使得政府官员对NASA在Webb之后要发射的太空望远镜感到不安。研究系外行星和神秘暗能量的宽视场红外探测望远镜( WFIRST )仍处于早期开发阶段。去年,NASA总部指示WFIRST团队削减4亿美元的预算。上个月,特朗普政府以预算拮据为由,提议取消WFIRST。

如果GAO的报告有任何迹象,韦伯可能会有更令人不安的消息。韦伯任务的一个独立审查委员会将在今年初对该项目进行自己的审计,以确定它是否会制定新的2019年发射目标。

与此同时,韦伯团队一直在审查和选择第一年运营的研究方案。这台比哈勃高100倍的望远镜将能够比以往任何时候都更深入地观察宇宙。来自许多国家的数以百计的天文学家想要时间来研究它。在最初的几个月里,韦伯将关注附近的目标——太阳系中的行星——和遥远的目标——宇宙中闪耀的星系。它将以极大的清晰度和色彩返回令人惊艳的图像。也许,当我们看到这些照片时,漫长的等待似乎是值得的。

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