第四百六十六章:時域物質波透鏡(1/2)
普通觀眾聽不懂這些專業術語,不代表蹲守在直播間裡面的各國專家聽不懂。
特別是合金材料以及鏡面製造方面的專家,在聽到這一系列指數的時候均忍不住倒吸了口涼氣。
弧度誤差0.0000108rad;
鏡面I日指數0.0000023m/km
這些數據代表的是什麼,他們再清楚不不過。
這些指數,代表的是頂級的鏡面拋光打磨工藝。
通俗的來說,花費了一百多億米金,耗費了近十五年時間才上天的世上最強鴿王『韋伯望遠鏡』的鏡面,都遠遠比不上眼前的這塊鈹銥合金。
如果將韋伯望遠鏡的鏡面指數化,其速冷前和速冷後的弧度誤差在0.0002rad左右、鏡面I日指數會更高,恐怕能達到0.00007m/km。
和眼前的這面鈹銥合金鏡面相比,其指數化數據能相差十幾倍甚至幾十倍。
當然,這和兩者使用的材料和結構不同也有關係。
韋伯望遠鏡的鏡面雖然同樣使用的是鈹合金,但並非鈹銥合金,在熱膨脹係數上肯定比不過後者。
而結構上就更好說了。
韋伯望遠鏡發射的時候,因為發射火箭運力的關係,會盡力的去減輕發送貨物的重量。
而這其中,就有針對鏡面的調整工作。
鈹合金的密度雖然很低,只有1.85g/m3,遠比鐵的7.86g/m3要來的低,但畢竟也是金屬。
而微博望遠鏡的鏡面則都是有鈹合金製造的,所以為了降低鏡面的重量,工作人員首先會切掉鈹鏡坯的大部分背面,只留下一個薄的「肋」結構。
雖然大部分金屬都消失了,但這個肋骨足以保持鏡面的整個形狀的穩定。
而這個操作能夠使每個部分都非常輕。一個鈹鏡片的質量為20公斤。
極大的降低了鏡面的重量。
而對於韓元來說。
20公斤,別說是一塊直徑超過一點三米的巨型鏡面了,就是他目前手裡的這塊鈹銥合金就遠超過這個重量了。
偷空鏡面,降低重量,這一點在一定程度上也會降低鏡面本身的穩定性,只不過這個降低的程度是在可接收範圍之內而已。
不過對於韓元來說,沒必要這樣做。
他有著足夠推力的太空梭,能將超重的空間望遠鏡送上太空。
所以儘可能的去提升鏡面的反射效果才是目的
對鈹銥合金的低溫檢測完成後,韓元將暴露在低溫下而導致的反射鏡段形狀的變化,以及相關的數據全部記錄了下來,而後開始計算和調整鏡面的打磨拋光角度、速度、弧度等信息。
針對太空望遠鏡鏡面的打磨拋光不是一次就能完成的,即便是他,在預先通過數據模型幾乎完美的計算了打磨拋光數據後,拋光出來的鏡面依舊有瑕疵。
比如某一部分的弧度誤差有些偏大,某一部分的鏡片平整度偏高等等。
隨著這些偏大偏高的地方依舊符合標準數值,但是卻可以通過計算來進行進一步的優化調整,進而提高鏡面的反射性能。
雖然很麻煩,但這對於他來說是完全值得的。
鏡面性能越高,能看到的東西也就越清晰。
特別是韓元還想藉助這台空間望遠鏡仔細的觀察一下太陽系外的情況,看看太陽系外到底發生了什麼。
所以對鏡面的打磨拋光,就要更加的精益求精了
低溫檢測完成後,依據記錄下來的各項數據,韓元再一次對鈹銥合金鏡面進行了調整。
這次調整又花費了五天的時間,不過很是值得。
第三次的調整,幾乎將鏡面的每一部分的平整度都降低至了0.00006m/km。
別看只是少了一個萬分點,提升的性能可能還不到百分之一甚至千分之一。
但最終製造組裝成性能後,這一點的性能提升,能讓這台空間望遠鏡能看到的距離提升數光年,甚至是數十光年。
一點小小的差別,放到以光年計數的宇宙中,產生的誤差,影響能大到不可思議
就這樣,時間一點一點的過去,折騰了差不多近二十天時間,韓元總算完成了鈹銥合金鏡面的所有工作。
測試、調整,測試,調整;再測試,再調整
整整大半個月的時間,全都耗費在這個上面了。
可以說這是自從直播以來,耗費製造時間最長的單個零件了,也是所有零件中,最為精密的了。
即便之前製造過的納米級光刻機和納米級的碳基晶片,其精密度也沒有低至五納米級別。
不過花費的時間是完全值得的,這一塊實驗用的鈹銥合金鏡面在各種測試中都符合基礎要求。
而且在他的精益求精之下,最終成型的鏡面各種指數遠超出原有的設定。
如果說,在之前的目標中,這台空間望遠鏡能看到一百三十億年以前的宇宙發出的紅外光。
那麼現在,韓元估計這個年數能再往前提升五億年左右。
別看提升的百分比並不多,但這對於當前宇宙來說,是非常難的。
儘管紅外光具有相當良好的傳播性,但越是時間久遠的紅外光,被湮滅在宇宙中的概率也就越高。
而即便是偶爾有能到達地球的,那也需要相當高性能的空間望遠鏡才能捕捉到。
因為穿過茫茫宇宙,它們已經微弱到很難被人發現了
完成實驗用的鈹銥合金鏡面,收集到各種數據後,剩下的,就是開始製造真正的太空望遠鏡鏡面了。
這項工作韓元沒有親自動手,將其交給了X-1型工業機器人,他自己則開始動手製造太空望遠鏡的另一個關鍵零件。
他親自動手製造的,是鏡面系統中的三級反射鏡和精細轉向鏡。
在一台紅外感應外太空望遠鏡設備中,有三大基本系統結構。
鏡面結構系統、綜合科學儀器結構系統、以及控制結構系統。
相對於後兩者來說,前者是整個望遠鏡的核心部分。
也是最難製造的部分。
拿他設計的這台紅外光望遠鏡來說,一套完整的鏡面結構包含了主鏡、次鏡、三級反射鏡、精細轉向鏡一共四套組鏡。
其中主鏡共有十八塊,次鏡、三級反射鏡、精細轉向鏡都是一塊。
這二十一塊鏡面組成了一個完整觀察鏡。
其中面向太空,次鏡面向主鏡。
其形狀和一把撐開雨傘有些類似。
只不過這把『雨傘』它是內側對著天空的。
主鏡就像雨傘撐開後倒放在地面上的雨布,天空中下的雨,就是遙遠的外太空傳遞來光,落在雨布上後被收集起來。
而次鏡則是『傘把』,因為主鏡特殊的弧形,落在上面的紅外光會被集中反射到傘把上。
而傘把(次鏡)會將這些光再一次反射到三級反射鏡上。
如果依舊用雨傘來比喻的話,那麼三級反射鏡和精細轉向鏡就是雨傘上的那個固定用的彈簧和撐傘的骨架。
它們的背後連接著綜合科學儀器結構。
可以將次鏡傳遞迴來的光與圖像進一步穩定,然後按照不同的類型傳遞給不同的科學載荷模塊進行分析。
分析完成的數據再通過通信模塊傳遞迴地球。
全程到這裡結束。
這就是韓元設計的紅外光反射空間望遠鏡是如何觀察宇宙,並繪製星圖的全過程。
其原理就是普通的光學折射,只不過折射的是人眼看不到的紅外線而已。
當然,除了紅外光折射觀察宇宙外,他設計空間望遠鏡還有一套地外行星發現模塊。
這個模塊的作用和前者不同,前者是用於觀察數百億光年之外的宇宙的。
而後者的作用,是在太陽系鄰近數十光年之內,尋找是否存在與地球條件相似的行星,並進一步為解開地外生命的「懸念」獲取寶貴的線索。
當然,在韓元手上,它的作用是探索太陽系外的近距離外太空中都有什麼。
泰山基地的前任宿主遺留給他的話語到現在都還一直停留在他腦海中念念不忘。
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