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韦伯太空望远镜再度推迟发射 都怪“低级失误”多花8.8亿美元

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 Winnie Lee • 2018-07-13 10:18:07 来源:前瞻网 E843G2

当詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)被部署到太空时,它将是有史以来最强大、最先进的望远镜。

作为哈勃望远镜、斯皮策望远镜和开普勒太空望远镜的精神和科学继承者,这个太空天文台将利用其先进的红外仪器来回顾早期宇宙,研究太阳系,并帮助描述太阳系外的行星。

不幸的是,在多次延误之后,关于这次任务有一些好消息和坏消息。

好消息是,最近,由NASA成立的独立审查委员会(IRB)评估了JWST的进展,一致决定继续进行太空望远镜的研究。

坏消息是美国宇航局决定将发射日期再次推迟——这次是2021年3月30日。

作为评估的一部分,IRB于2018年4月成立,旨在解决影响韦伯日程和表现的一系列因素。

这些技术挑战和任务需要由其主承包商诺斯罗普·格鲁门公司在发射前解决。

总部位于美国弗吉尼亚州的军工巨头诺斯洛普· 格鲁门公司(Northrop Grumman)提供了包括溶剂的咨询和使用、流程检查以及遮阳罩部分等在内的韦伯望远镜项目的所有工程。

在最近披露的这份报告里,独立审查委员会在陈述“推进系统上的绩效问题”中点名了格鲁门公司。

格鲁门公司表示,现在已投入足够人员,确保每天24小时都有人在韦伯望远镜项目上工作。

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图:左边的哈勃太空望远镜有一个直径2.4米的镜面,而右边的詹姆斯韦伯太空望远镜有一个6.5米的镜面。

而未来的大型紫外线/光学/红外测量师(LUVOIR)太空望远镜将会拥有直径15米的巨大镜面,使它们都相形见绌。

(图源:NASA)

IRB在报告中指出了一些技术问题,包括人为错误,他们声称这些问题极大地影响了开发进度。

正如他们在概述中所说:

“JWST没有任何小的集成和测试问题的观察报告最开始并没有被韦伯IRB重视,而其他相关人员可能也没有意识到。这是一项极为重要的观察报告,将在以后的调查结果和建议中得到明显体现。这是由于天文台的复杂性和高度整合性造成的。”

“具体地说,举个例子,它意味着一个很小的人为错误或测试异常可以对计划造成几个月的影响,并造成数千万美元的损失。”

报告中提到的异常是指在2016年12月进行振动测试时从望远镜中检测到的“异常读数”。

NASA对此做出了回应,延长了发射时间,为项目预留了4个月的时间。

然而,在2017年,NASA将发射窗口再次推迟了5个月,从2018年10月推迟到2019年3月至6月期间。

这个延迟是项目小组提出的,他们指出,他们需要从最初折叠和部署在天文台上的太阳盾中吸取教训。

2018年2月,政府问责局(GAO)发布了一份报告,表达了对进一步延误和成本超支的担忧。

此后不久,JWST的常设审查委员会(SRB)对其余任务进行了独立评估。

这次发射推迟的首要原因是“低级失误”,一项失误是由于事前没有认真咨询溶剂供应商,使用了错误的溶剂来清洁已经安装好的推进阀门。这项失误致使推进阀门需要被卸下来,重新清理修缮后,再安装回去。

另一项失误是接线错误,使得压力传感器承受过高电压,导致严重损伤。报告指出,如果检查员没有轻信技工的话,而是认真做了检查的话,这本是可以避免的。

在2018年5月,NASA发布了一份声明,表明他们现在估计发射窗口将在2020年5月的某个时候。

然而,他们选择等待IRB的调查结果,并在做出最终决定之前考虑JWST的常设审查委员会的数据。

新的发射日期的设定配合了在遮阳板和推进系统上的环境测试和工作性能挑战。

根据IRB的报告,最近的拖延也将导致预算超支。

“由于延迟,韦伯支持2021年3月发射日期的生命周期总成本估计为96.6亿美元,”他们总结道。

“支持新发布日期的开发成本估计为8.8亿美元(高于2011年设定的80亿美元的开发成本估计)。”

正如美国国家航空航天局局长吉姆•布里登斯汀(Jim Bridenstine)周三在给NASA工作人员的信息中指出的那样:

“韦伯是美国宇航局的哈勃太空望远镜之外的下一代研究的重要成员。它将会做一些令人惊奇的事情——我们以前从未做过的事情——我们窥视其他星系,看到从很早期的时间线上发出的光。”

“尽管存在重大挑战,委员会和NASA一致同意韦伯将通过执行委员会的建议获得任务成功,其中许多建议已经在实施中。”

最后,IRB, SRB和NASA都一致认为詹姆斯韦伯太空望远镜是一项重要的任务,必须通过准许。

除了阐明宇宙的许多奥秘——从宇宙中最早的恒星和星系到系外行星的可居住性——之外,JWST还将补充和加强其他任务的发现。

这些任务不仅包括哈勃和斯皮策,还包括像今年4月发射的凌日系外行星勘测卫星(TESS)这样的任务。

美国国家航空航天局科学任务理事会的副主管Thomas Zurbuchen也就最近的报告发表了一份声明:

“我们对我们的宇宙了解得越多,我们就越认识到,韦伯对于回答我们的疑问是关键所在。这些问题,在我们开始建造这架望远镜的时候,甚至还不知道如何去询问。现在韦伯准备回答这些问题,值得等待。”

“IRB提出的宝贵建议支持了我们为任何成功所作的努力;我们期待着NASA的最高科学优先级带来惊人的科学进展。”

JWST也将是同类望远镜中的第一架,比以往任何一架太空望远镜都要大,也更复杂——所以从一开始就预料到了挑战。

此外,最后阶段包括一些最具挑战性的工作,其中6.5米望远镜和科学有效载荷元件正在与航天器元件结合,以完成天文台。

科学团队还需要确保将天文台折叠起来,以适配将其发射到太空的阿丽亚娜5号火箭。

他们还需要确保它一旦到达太空就会再次展开,部署它的遮阳板、镜子和主镜。

除此之外,建造一个复杂的天文台也面临着技术上的挑战,这个天文台是在地球上建立的,但设计用于在太空中运行。

JWST是NASA、欧洲航天局(ESA)和加拿大航天局(CSA)之间的合作项目,也是国际合作新时代的代表。

因此,没有人希望看到这项任务如此接近完成却又出现延迟。

但与此同时,任何允许额外测试的延迟都只会确保长期的成功。

祝你好运,詹姆斯·韦伯太空望远镜!

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