天王星望远镜,全球第二大望远镜，天王星望远镜

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詹姆斯·韦伯空望远镜(JWST)因其任务一再推迟而被称为“鸽子之王”，最终有望在今年年底前发射。如果成功，它将成为著名的哈勃空望远镜的继任者。自20世纪90年代初以来，美国国家航空航天局(NASA)根据其“大天文台”计划，在10多年的时间里发射了4架以著名科学家命名的不同工作波段的大型空望远镜。与此同时，NASA牵头研发了“下一代望远镜空”(NGST)，也就是后来的詹姆斯·韦伯望远镜空。《泰空中的“四大天王”和“下一代空望远镜”有什么特长？1.哈勃空望远镜

1990年，世界上第一台发射L 空的望远镜被命名为哈勃，以纪念美国天文学家埃德温·哈勃(1889-1953)。星系天文学的开创者哈勃发现了河外星系的红移与距离的关系，即哈勃定律，为大爆炸理论提供了有力的支持。哈勃空望远镜最初是为了观察可见光和紫外线而设计的。由于其工作高度在地球大气之上，因此具有地基望远镜所不具备的优势:图像不受大气湍流的影响，能见度极好，没有大气散射造成的背景光，紫外线也不会被大气臭氧层吸收。后来经过改进，获得了近红外观测能力。这一切使得哈勃空望远镜成为天文史上最成功、最重要的望远镜，为人类提供了最深邃、最敏感的宇宙图景。2.康普顿伽马射线天文台(CGRO)

利用空的技术，我们可以观测到从长波射电到短波γ射线的各种辐射，包括红外、可见光、紫外和X射线等等，从而诞生了多波长天文学。伽马射线的波长短于0.001纳米，只有在大气层外才能探测到。因为天体温度越高，辐射波长越短。γ射线(和X射线)观测主要用于了解宇宙中的高温天体和高能物理过程。1991年上升空的康普顿伽马射线天文台，是一台专门观测伽马射线的空望远镜。它是为了纪念美国物理学家康普顿(1892-1962)而命名的。他发现的康普顿效应证实了光的粒子性，对光的波粒二象性的认识和量子理论的发展具有重要意义。康普顿获得了1927年诺贝尔物理学奖。康普顿望远镜探测到宇宙中来自四面八方的伽马射线源，了解到黑洞是如何引起X射线和伽马射线爆发的，并观测到银河系中心的反物质“喷泉”。可惜康普顿望远镜因故障于2000年初退役，未能实现太空的“四大天王”聚首。3.钱德拉X射线天文台(CXO)

1999年发射的钱德拉X射线天文台被认为是X射线天文学的里程碑式望远镜。它是以印第安美国人物理学家钱德拉塞卡(1910-1995)的名字命名的。钱德拉塞卡因对恒星结构和演化的研究获得了1983年诺贝尔物理学奖。他计算出白矮星的最高质量，也就是钱德拉塞卡极限。钱德拉X射线望远镜可以捕捉到光学望远镜无法观测到的天体X射线辐射，是观测黑洞、类星体、超新星等高能天体的有力工具。它运行在地球高轨道，最远距离达到地月距离的1/3。虽然可以避免地球辐射的影响，大大提高观测效率，但这也意味着如果出现任何故障，宇航员都无法修复。幸运的是，它已经正常工作了20多年，并取得了很多成果。例如，他参与了暗物质存在的直接证明，见证了超大质量黑洞的强大爆发，并利用它来研究暗能量的影响和观察引力波事件的结果...4.斯皮策空望远镜(SST)

空望远镜的历史可以追溯到1946年美国天体物理学家莱曼·斯必泽(1914—1997)发表的《地球以外天文观测的优势》。在这篇论文中，斯皮策提出了空之间天文观测的前瞻性思想，因此他被称为“空之间的望远镜之父”。美国宇航局“大天文台”计划中的第四架也是最后一架望远镜空被命名为斯皮策空望远镜。它在2003年发射了L 空，并观测到了红外波段。红外线的波长比可见光长，穿透力也强很多。它可以直接穿透银河系中的气体和尘埃，帮助科学家研究银河系的核心、太阳系外的行星以及恒星的形成。对于红外望远镜，其内部工作温度应接近绝对零度，才能获得良好的观测效果。斯皮策空望远镜因冷却材料耗尽于2020年退役。然而，它拍摄了多达3600万张清晰的照片，确定了迄今为止距离最远的两个超大质量黑洞，并见证了小行星的碰撞。5.詹姆斯·韦伯空望远镜(JWST)

哈勃空望远镜的继任者没有延续以著名科学家命名的传统，而是以美国宇航局第二任局长詹姆斯·韦伯(1906-1992)的名字命名。在任期间(1961-1968年)，被称为美国宇航局的“黄金时代”。他不仅获得了最大的预算，而且阿波罗登月等许多大型航天项目都进展顺利。然而，詹姆斯·韦伯空望远镜并没有那么快，发射时间多次推迟，成本达到100多亿美元，成为NASA历史上最昂贵的单次太空任务。詹姆斯·韦伯空望远镜工作在红外波段，其6.5吨的质量约为哈勃空望远镜的一半，其主镜孔径为6.5米，是哈勃空望远镜的近3倍，其集光能力是哈勃空望远镜的5倍，在观测遥远恒星时会比哈勃更好。与运行在500多公里近地轨道的哈勃空望远镜相比，詹姆斯·韦伯空望远镜将运行在日地第二拉格朗日点，距离地球约150万公里，受到地球辐射的干扰更少。詹姆斯·韦伯空望远镜的主要任务是调查大爆炸理论(宇宙微波背景辐射)的残余红外证据，即观测今天可见宇宙的初始状态。它配备了高灵敏度的红外传感器、光谱仪等。机体不仅要能承受极端低温，还要屏蔽可能成为干扰的光源。为此，它带有一个可折叠的遮光板。