And we have a fully deploy J W S services.
2021年 的 圣诞节, 这 对 地球 来说 是 重要 的 一天。 人类 历史上 最大、 最 昂贵 的 太空 望远镜 詹姆斯 韦伯 升空 了。 For nearly two decades, thousands of people around the world, many is spend in their entire careers, built the jam's web space. Telesat all comes down to this.
这是 上万名 世界上 最 顶级 的 科学家, 经过 全球 14个国家 的 合作, 而且 历经 了 二十多年 建造 的 一个 太空 望远镜。 可以 说 很多 人的 整个 职业生涯 都在 建造 詹姆斯 韦伯。 纽约时报 在 发射 的 时候, 甚至 开了个 玩笑 说, 当 詹姆斯 韦伯 这个 价值 100亿美元 的 太空 望远镜 在 发射 的 时候, 天文学家 们 的 早餐 在 吃 什么? 答案 是 他们的 手指甲。 因为 从 发射 到 距离 詹姆斯 韦伯 真正 开始 工作 的这 六个月 的 时间, 他 还要 面临 344次 单点 失败 的 可能性。 如果 这个 计划 成功了, 他 将带 我们 探索 宇宙的起源, 也可以 为 我们 解开 许许多多 关于 太空, 关于 宇宙 的 谜团。 如果 他 失败 了, 他 可以 说是 美国宇航局 最具 毁灭性 的 失败 之一。
这 期 我们 就 来 聊 一 聊 韦伯 太空 望远镜 的 历史渊源 以及 他的 现状。 我们 也会 聊到 马斯克 的 星 链 计划 是不是 正在 锁死 人类文明。 欢迎 收听 硅谷 101, 我是 红军。 这是 一档 分享 当下 最 新鲜 的 技术 知识 与 思想 的 科技 博客。 这次 的 播客 录制 算是 是 我们在 第二季 播客 录制 的 倒数 第二期 了。 我们的 节目 上线 以来, 我 一直 都 没有 好好的 跟 大家 聊聊天。 所以 在 最后的 一期 中, 我会 做 一个 2021年 的 年终总结, 也 欢迎 听众 们 参与 到 我们的 回答 2021 的 活动 中 来。
不管 是对 这 档 节目 还是 关于我 大家 有 任何 的 问题, 都 可以 直接 留言 在 评论 的 下方, 也可以 发送到 我们的 邮箱, the silicon venture at g mail dot com 中。 如果 大家 没有 听 清楚, 可以在 show note 中 找到 我们的 邮件地址。 那 现在 就 把 你们的 问题 发给 我。 今天 我们的 嘉宾 也很 厉害, 因为 我们 请 到了 詹姆斯 韦伯 太空 望远镜 真正 的 科学 团队 的 成员 吕 建伟。 Hello, 建伟, 你好。
大家好。
建伟 也是 美国亚利桑那大学 天文学 与 天体物理学 的 博士。 其实 对于 这么 专业 的 话题, 我 还是 比较 小白 的。 所以 我 觉得 只有 问 出 更好 更 高质量 的 问题, 才能 能 让 建委 有 更好 的 发挥。 所以 今天我 还 请来 了 一位 客座 主播, 他是 哈佛大学 哈佛 史密森 天体 物理 研究中心 的 博士后。 龙凤 hello, 龙凤 你好。
嗨 大家好。
你 自己的 研究 领域 是在 研究 恒星 行星 的 形成。 所以 这次 詹姆斯 韦伯 太空 望远镜 的 声控, 如果 他 以后 真正 拍摄 到 照片 了, 可能 是对 你的 这个 研究 领域 会有 很大 的 帮助。
那 当然 当 李建伟 之后 会 讲到 詹姆斯 韦伯 具体 的 一些 科学 目标。 其实 这个 望远镜 也是 我 接下来 一年 或者 下 一期 博士后 会 希望能够 接受 的 一个 项目。 所以 我也 非常 期待 我们 这次 的 讨论 它的 一个 重大 的 目标, 其实 就是 跟 行星 形成 相关 的 课题, 所以 是 跟 我自己 的 研究 方向 非常 接近。
非常 期待 你 跟 建委 的 讨论。 建委 你 现在 是在 詹姆斯 韦伯 的 团队 中, 你 可不可以 跟 大家 介绍 一下 你 参与 了 哪些方面 的 工作?
我 目前 是在 亚利桑那大学 天文系 的 詹姆斯 韦伯 科学 项目组 里 从事 博士后 阶段 的 研究。 平时 我的 研究 方向 是 通过 红外 波段 来 研究 宇宙 中 超大 质量 黑洞 和 各种 星系 的 一些 特征。 我自己 也 参与 了 若干 的 詹姆斯 韦伯 观测 项目, 观测 的 目标 从 我们 所在 银河系 中心 的 黑洞 一直 拓展 到 宇宙 中 最 遥远的 类星体。 所以 宇宙 不同 年龄 的 各种 天体, 我们 都会 进行 一些 系统 的 研究。 最近 的日常 是 做 一些 詹姆斯 韦伯 正式 观测 前 的 各种 准备, 包括 一些 数据 的 模拟 工具 的 开发, 还有 背景 科学 的 研究。
詹姆斯 韦伯 是 人类 有史以来 最 庞大 的 天文学 项目, 他的 耗资 超过 了 100亿美元。 然后 它的 口径 大概 有 6.5米, 是一个 有 18块 小 镜子 拼接 起来 的 拼接 镜面。 它是 一个 红外 波段 的 望远镜, 这个 是 去年 圣诞节 刚刚 发射, 目前 正在 前往 他 最终 的 目的地。 一个 叫 拉格朗日 二点 的 地方, 距离 地球 大概 有 150万公里 的 样子, 其实 比 月亮 还 远 了 差不多 三倍 的 距离。
为什么 他 上 太空 会有 这么 重大 的 意义 呢? 比如说 他 上去 了 以后, 他 可以 解决 一些 什么样 的 问题?
首先 是因为 比 之前 所有的 空间 太空 望远镜 都要 大 很多。 另外 它 在 工作 的 这个 红外 波段 特别 适合 一些 关于 宇宙 起源, 包括 一些 生命 起源 方面 的 科学。 按照 NASA 的 讲法 是 有 四大 科学 目标。 第一个 目标 是 来去 探测 宇宙 第一代 天体 的 信号, 这就是 宇宙大爆炸 刚刚 没多久, 第一代 的 恒星 星系 还有 活跃 黑洞 的 信号。 第二个 目标 是 来 限制 星系 的 诞生 和 演化, 这个 主要是 来 研究 宇宙 不同 时期 里面 星系 的 各种 特性 和 他们 演 化学 上面 的 关系。 第三个 目标 就是 像 龙凤 刚刚 讲 的, 会 探索 一些 恒星, 还有 周围 回到 原始 星系 盘 的 诞生。 这也是 一个 之前 的 太空 望远镜 观测 不了, 或者说 限制 不够 强 的 一个 领域。
最后一个 是 詹姆斯 有 望远镜 也可以 对 太阳系 内 的 行星 进行 观测, 就 包 和 木星、 土星、 天王星、 海王星 这些 都是 有 观测 项目 的。 同时 它 还 可以 观测 太阳系外 恒星 周围 的 行星。 除了 我们 有一个 太阳系 大家 比较 熟知 之外, 在 银河系 中有 很 很多 多 的 恒星, 在 很多 的 恒星 周围 也会 有 类似 太阳系 这 一类 的 系统。 所以 科学家 对 这些 太阳系 外行星 系统 里面 行星 的 各种 特性 非常 感兴趣。 大家 会 想 那里 的 行星 上面 会不会有 什么 大气, 会不会有 生命 之类 的。 所以 这 是一个 非常 令人 觉得 兴奋 的 话题。
其实 这 一方面 也是 我 工作 的 重点, 我 工作 的 方向 就 大概 就是 去 试图 探究 为什么 不同 种类 的 行星 系统 可以 形成, 为什么 他们 跟 我们 太阳系 不一样。 咱们 属于我 在 这方面 会 做出 很 瞩目 的 成果, 那是 我们 希望 他 会有 这样的 结果 出现。 也许 我可以 问 一下 经纬, 可以 给 我们 大家 介绍 一下 红外 天文 在 过去 这 几十年 的 发展。 为什么 他的 上天 在 这方面 会有 这么 突出 的 效果? 为什么 我们 地面 望远镜 或者 其他 的 手段 不 能够 实现 你说。
红外 天文学 的 发展? 这 是一个 非常 大 的 话题, 大概 有 那么 几个 世纪 的 历史。 所以 我 只能 从 最简单 开始 讲, 大家 为什么 要把 一个 红外 的 望远镜 放到 太空 中? 为什么 我们 不 把 一个 红外 望远镜 造 好 放在 地球 上? 就是 因为 地球 上 直接去 观测 红外线 特别 难。 这个 是 由于 地球 大气层 本身 它 就在 辐射 很强 的 红外 辐射线 地面 上 无论 白天 还是 黑夜, 天空 总是 很亮 的, 带 红外 波段 都是 一直 很亮 的, 所以 就 很难 甄别 出来 一些 很 微弱 的 天体。 好, 这个 是 不 取决于 有没有 太阳, 它 本身 这些 大气 就 一直 在 辐射, 所以 你 在 白天 晚上 看 这个 天空, 如果 在 红外 波段 的话, 它 一直 就 亮 得 跟 白天 一样。 这是为什么 不能 在 地面 上 做 这件 事?
Ever created. It's one hundred times more powerful than the hubble space, but at half the way it's designed to look back in time.
我想 跟 哈佛 类比 一下, 哈佛 是 放在 近地 的 轨道, 詹姆斯 韦伯 这次 放在 L 二 这个 点, 它 会 离 哈佛 的 轨道 会 远 很多。 那 是不是 地球 大气 的 红外 辐射 是 导致 我们 要把 韦伯 望远镜 放 那么 远 的 一个 主要原因?
对, 就是 因为 詹姆斯 韦伯 他在 红外 波段 需要 非常 灵敏, 所以 需要 一个 非常 冷 的 环境。 像 詹姆斯 韦伯 最终 要 到达 的 那个 运行 地点 拉格朗日 二点, 它的 环境温度 是 零下 两百多 度, 准确 来说 零下 223度。 同时 它 周围 的 物质 也 非常 的 稀薄, 所以 红外 辐射 就 本身 周围 的 环境 里 就 非常低。 如果 要 达到 詹姆斯 韦伯所 需要 的 科学 观测 条件, 把 望远镜 放在 那里也 不够。
因为 大家 知道 地球 大气 有 红外 辐射, 所以 你 还是 在 红外 波段 能 看到 一个 很亮 的 地球, 包括 太阳 其实 在 红外 波段 也 蛮 亮 的。 所以 詹姆斯 韦伯 做了 一个 非常 大 的 太阳能 遮阳, 它 既是 一个 太阳能电池, 也是 个 遮阳板, 它 有 五层。 这个 东西 的 存在 保证 了 这个 望远镜 还有 它 所有的 仪器, 终其一生 就 不会 被 太阳 或者 被 地球 照射到。 所以 它的 背面 就是 背对着 太阳 那 一面, 被 遮阳板 挡住 的那 一面 非常低。 它的 温度 只有 差不多 零下 230摄氏度, 差不多 是 绝对零度 以上 40度的 样子。 它 其中 有一个 仪器 叫做 M I R I 的, 它的 工作温度 更 低, 只有 7K就是 零下 266摄氏度。 这个 是用 了 很 先进 的 技术 来 保证 它 能 一直 在 这种 温度 下 保持 是 正常 的 工作。
跟 哈勃太空望远镜 进行 比较 的话, 哈勃太空望远镜 主要是 在 一个 紫外 到 近红外 波段 的 工作 的 望远镜。 所以 它 对 温度 或者说 地球 大气 或者 周围 天体 的 红外 辐射 不是 非常 的 敏感。 它 可以在 近地 轨道 也可以 进行 一些 正常 的 运行。 但 如果说 你 想 工作 到 更长 的 波段, 詹姆斯 韦伯 他的 波长 要 比 哈勃 长 很多。 哈勃 的 最长的 波长 是 2.5 微米 的 样子, 但 詹姆斯 韦伯 的 最长 波长 是 28微米, 就 超过 了 十倍 的 样子。 所以 他 就 被 放在 离地球 非常 遥远的地方。
所以 我 大概 简单 总结 一下, 我们 之所以 要把 望远镜 放到 太空 里, 是 为了 避免 地球 上 红外 波段 的 一些 干扰。 哈勃望远镜 之前 它的 观测 范围, 如果 用 通俗 的话 说, 就是 大家 的 可见光 加上 若干 的 一些 红外 波段 就 不可见光。 但是 詹姆斯 韦伯 它是 一个 全 红外 波段 的 这样的 一个 望远镜 吗?
对, 可以 这么说。 但是 它 光学 也有 一点点 可以 拍摄 的, 但 不是 它的 主要 功能。
其实 刚刚 我们 已经 反复 提到 了 哈勃望远镜, 他 之前 也 算是 对 天文学 有过 很多 重要 的 贡献。 我们 可不可以 简单 给 听众 们 介绍 一下, 就是 哈勃望远镜 对 天文学 的 重要 贡献 是什么? 看一下 为什么 把 望远镜 放到 太空 中 会 让 那么 多 科学家, 比如说 像 龙凤, 还有 其他 的 一些 天文 文学家 都 非常 的 激动, 他 到底 可以 做些什么?
哈勃太空望远镜 做出 的 科学发现 非常 多, 从 最 遥远的 宇宙, 包括 最早 的 星系, 到 一些 近邻 的 天体, 包括 太阳系 里面 各种 行星 的 一些 气候变化, 都 做了 非常 多 的 限定。 所以 真是 很难 挑出 一个 大家 公认 一致 的 最 重要 的 贡献。 但是 就 我 个人 而言, 我 觉得 哈勃 最 知名 的 一个 观测 是 称之为 哈勃 极 深 场 的 一个 片区。 哈博 在 它 运行 的 差不多 有 快 30年 的 时间 里, 在 天空 中的 一个 特定 的 位置 进行了 反复 多是 多 波段 的 观测。 那么 一个 很小 的 天区 它 一直 在 观测, 总共 达到 了 22天 的 曝光 时间。 就是 那个 望远镜 等效 在 那个 点 盯 了 22天 一动不动, 他 就 收集 了 在 那个 方向 上 宇宙 遥远的 星光 的 信号。 然后 他在 一个 很小 的 区域, 我 就 不说 一些 数学 上 的 名词 了, 就 差不多 发现 了 一 万多颗 星系 大部分 都是 非常 遥远的 宇宙。
现在 的 年龄 大家 公认 的 一个 数字 是 138亿年。 而 哈勃 通过 他 这个 哈勃 集 生产, 看到 了 在 宇宙年龄 是 5到6 亿年 的 星系 的 信号, 这 算是 人类 目前为止 看到 过 的 最 遥远的 宇宙 的 星光 的 信号。 所以 这。 是 人类 目前 的 极限。 但是 因为 哈勃 它是 一个 相对 比较 小, 而且 他 工作 波段 也是 比较 偏蓝, 不是 特别 在 红外 波 长长的 地方。 所以 它 对 最 早期 的 这种 星系 它的 限制 比较 少, 只是 能 模模糊糊 看到 一些 斑点。 据 他们 什么 姓氏, 这个 也 不知道 对 我们。
可不可以 这样 理解。 如果我们 想要 去 探索 宇宙的起源, 我们 用 哈勃望远镜 相当于 是 看到 了 宇宙。 比如说 恒星 行星 形成 的 一些 幼年时期 的 照片。 但是 我们 用 斯 韦伯, 他是 可以 看到 更 早 的 时期, 比如说 是 婴儿 时期 的 照片 的。
对我 刚刚 谈到 就是 哈勃 目前 探测 的 极限 是 宇宙年龄 为 5到6 亿年 的 星系。 詹姆斯 韦伯 按照 估计 是 可以 看到 宇宙年龄 在 1到2亿年 的 时候 的 星系 的 信号, 或者 是 一些 别的 恒星 的 一些 信号。 这个 宇宙 时期 到底 存 不存在 星系? 存 不存在 恒星? 如果 存在, 它们 性质 是什么? 大家 都 不知道, 有 很多很多 的 猜测 亟待 我们 进行 詹姆斯 韦伯 的 观测。
如果说 这个 照片 拍 回来了, 可能 就是 龙凤 主要 要 去 研究 的 东西 了。 相当 于建伟 是在 前面 造 望远镜, 然后 龙凤 会 去 期待 这样的 一个 望远镜 照片。 它 可以 帮助 你 在 研究 上 更加 去 拓展 这个 研究 他 更加 前沿 的 领域。
可能 我们俩 都会 用到 这些 照片 来做 一些 科学 上 的 东西。 其实 像 刚才 我也想 提到 一点, 就是 对于 我自己 做 的 方向, 哈博 在 这 一块 也 做了 很多 电 细心 的 工作。 因为 刚才 我说 过, 我 做 的 是 如何 研究 行星 怎么 形成。 如果 你看 我们 太阳系 里面 几 大行星, 你 就会 发现 它们 几乎 在 同一个 平面 上 围绕 着 太阳 运动。 那 我们 就 很 自然 的 假想 行星 形成 的 过程 是在 一个 很薄 的 盘 的 平面 完成 的。 这样 一个 假想 其实 是 通过 哈勃 在 20年 前传 回来的 照片 得到了 证实。 他 也 帮助 我们 了解到 这种 结构 非常 广泛 存在。 所以 新的 过程 是一个 到处 都 有的, 也是 为什么 我们 可以 发现 那么 多西 外行星。 韦伯 的话 就会 接着 在 这个 基础上 对 这些 盘 做 一些 更 细致 的 分析。 我们 找到了 已知 的 行星 的 大气, 做 很多 细致 的 结构 和 成分 组分 的 分析, 来 探究 到底 有没有 跟 生命 相关 的 分子 存在。
对我 觉得 这个 话题 可能 大家 都 很感兴趣。 待会儿 我们 可以在 节目 的 末尾 来 探讨 一下, 看看 大家 的 看法。 我 之前 还 看过 一个 大概是 科普 纪录片。 之前 大家 的 研究方法 是要 研究 人的一生, 他 不是 从 人的 婴儿 到 儿童 到 老年 这样的 一个 时间 维度 去 研究 的。 因为 宇宙 他的 年龄 太大 了。 而是 如果 拍 到 一个 足够 大 的 照片, 里面 有 足够 大 的 样本, 我们 可以 同时 研究 他的 婴儿、 幼儿、 成年、 老年期。 这样 来看 这个 行星 它是 怎么。
进化 的对 这也是 为什么 我需要 我们的 设备 足够 的 强大, 激光 能力 足够 好, 我们 才能 看到 更 遥远的地方。 那 也是 代表 它 更 早期 的 时候, 以及 有 更大 的 样本, 可以 全天 随时 不同 的 波段 同时 观测。 保证 我们 有 足够 的 样本 可以 做 一些 统计 性 的 分析。
可以 拍 到 更多 更大 的 样本。
以及 更 细节 的 信息。 因为 它的 口径 比 哈勃 大 很多。
其实 在 詹姆斯 韦伯 之前, 因为 大家 可能 是对 哈勃 比较 了解。 然后 还有一个 红外 空间 望远镜 是 speaker, 他 跟 詹姆斯 韦伯 两者 的 波段 会 比较 相近。 而且 之前 我们 跟 建伟 聊 说 技术 上 也有 很多 的 继承, 建委 可能 对 这个 望远镜 他 也 比较 了解。 那你 可不可以 跟 大家 讲 一下 speeder 是什么? 詹姆斯 韦伯 他的 这个 望远镜 继承 了 speeder 的 一些 什么样 的 东西?
刚刚 龙凤 讲 的 东西 我可以 稍微 补充 一下, 就是 关于 早期 的 恒星 或者 恒星 周围 的 星系 盘 的 形成。 詹姆斯 韦伯 有一个 很大 的 优点, 是因为 它的 观测 波长 比较 长, 所以 能 看到 一些 更 冷 的 或者说 周围 尘埃 很多 的 一些 系统。 这个 是 对应 非常 早期 的 恒星 或者 周围 的 这个 行星 盘 形成 的这 时间 之前 是 像 哈勃 这样的 光学 波段 为主 的 望远镜, 是 很难 做出 温 测 上 的 限定 的对。
其实 那 部分 的 工作 也是 easy 望远镜 在 大概 过去 的 十年 在那 方面 做了 很多 工作。
说起 这个 speed, 其实 跟 我们 学校 的 人 也 蛮 有关系 的。 我们 学校 这个 红外 小组 两位 夫妻 天文学家 在 speeder 的 那个 时代, 也是 负责 他的 一些 关键 仪器 的 人物。 很多人 说 詹姆斯 韦伯 是 哈勃 的 继承者, 其实 也可以 说 他是 speeder 望远镜 的 继承者。 Speed 望远镜 它是 更 像 詹姆斯 韦伯 的 一个 红外 望远镜, 它 工作 的 波段 都 和 这个 詹姆斯 韦伯 比较 接近。 你看 他的 这个 历史上, 经过 我的 这些 起起伏伏, 也 跟 詹姆斯 韦伯 很 像。 大家 知道 詹姆斯 韦伯 实际上 是在 上个世纪 90年代 初, 刚刚 有点 想法, 就是 大家 提要 搞 这个 望远镜, 从 设计 制造 那个 时候 差不多 从 97年 才 开始, 所以 算 到 今天, 他 大概 花掉 了 不到 25年 的 时间。 这个 speeder 望远镜 呢, 时间 差不多, 就是 它 实际上 也是 在 80年代 初, 当时 大家 有 想法, 然后 说 一直 要把 这个 望远镜 送上去, 但是 这个 望远镜 是 经过 了 差不多 20年 之后 才 成功 发射 上去, 中间, 他们 遇到 了 很多很多 的 技术 困难, 包括 有的 时候 是 美国 这个 NASA 的 经费不足, 或者 是 之前 出现 过 一种 事故。
就是 大家 如果 对 美国 的 这个 航天史 稍微 有 理解 解 的话。 知道 在 1989年 的 时候, 美国 的 这个 航天飞机 有一个 叫 挑战者号 的, 还没 进入 轨道, 在 发射 过程中 就 爆炸 了。 之后, 哈勃太空望远镜 也 出了 问题, 他 当时 设计 出来 的 那个 镜面 和 造出来 那个 镜面 就是 两者 不一致, 所以 他 有 个 近视 的 问题。 这个 事情 发现 的 时候 是 差不多 91年, 一连串 这样的 事情 就 导致 美国 对 各样 的 空 项目 进行了 重新 的 检查, 像 speeder 这个 项目 当时 就 差点 被 砍掉 了, 但是 有 一小 波 科学家 在 持续的 坚持, 终于 发射成功。 像 詹姆斯 韦伯, 其实我记得 在 2011年, 也 差不多 十年 前 的 时候, 也 面临 到 经费 超过预算 各种各样 的 问题, 也 差点 被 国会 给 砍掉。 但是 也是 有 天文学家 坚持 成功 发射。
关于 两者之间 的 关系, speeder 望远镜 比 詹姆斯 韦伯 要 小 很多, 他的 口径 只有 詹姆斯 韦伯 不到 8分之1 的 样子。 他 一个 革命性 的 技术 是一个 叫 被动 制冷 的 东西。 就是我 前面 说 所有的 物体 都 会有 红外 的 辐射, 包括 了 地球 上 的 大气, 包括 了 望远镜 的 本身, 就是 它的 镜面, 它的 探测器, 还有 它 各种 的 电子线路 都会 发出 红外 辐射。 所以 如果你 想要 很 好的 红外 探测器 话, 你 需要 把 整个 系统 的 温度 都 降低。
在 vir 或者说 人类 在 20纪90年代 之前, 大家 的 做法 是 把 整个 望远镜 装 在 一个 由 液 罐 包围 的 一个 大 的 缸子 里。 整个 把 那个 罐子 放到 一个 大 缸子 里, 然后 通过 火箭 把 它 扔 上天。 实际上 one 就是 很小 的 一块, 就 大部分 它的 运载 的 燃料 都 去 推动 它 那个 大 缸子 了。
当时 因为 90年代 这个 speeder 望远镜 有 被 砍掉 的 风险, 所以 大家 就 尽量 说, 我们 把 这个 望远镜 做 的 更便宜 一些, 做 的 更 小 一点, 或者说 更 精密 一些。 就有 天 有 个 天文学家 也是 我们 学校, 基本上都 是 我们 学校 做 天文。 你 很 有 历史 了, 那个 天文学家 就 想到 了。 实际上 你可以 把 望远镜 扔 到 太空 中, 利用 环境 逐渐 进行 自动 的 被动 的 这种 智能。 就 不需要 把 整个 望远镜 都 装 在在 液氮 里面, 然后 你 只需要 在 设计 的 材料 上, 利用 一些 散热 系数 比较高 的 东西, 它 就能 在 太空 中 自动 的 制冷。 你 需要 做 的 事情 只是 把 这个 探测器 周围 的 各种 电子线路 或者 什么 之类, 包裹 在 一个 相对 小 了 很多 的 液氮 的 罐子 里面。 这样 你的 发射 成本 就 降低 很多 了, 同时 你 这个 望远镜 也 照 的 可以 相对 比较 大, 因为 外面 没有 包围 着 它的 那个 大 罐子, 所以 这 是一个 技术创新。
然后 这个 技术 是 完全 应用 到了 詹姆斯 韦伯 上面。 与此同时, 詹姆斯 韦伯 又 在 这方面 提出了 一个 新的 技术。 之前 大家 上天 需要 带 液氮, 然后 是 利用 液氮 这种 物质 的 升华, 它 可以 把 周围 的 物质 的 热能 带走, 这个 是 会 随 时间 消耗 的。 所以 之前 的 这种 红外 的 望远镜, 它 要 制冷 的话, 只能 把 它所 携带 的 这个 液氮 用 完, 通常 都是 两年 或者 五年, 这 望远镜 就在 这 红外 波段 没有 那么 灵敏 了。
而 詹姆斯 韦伯 他们 发明 了 一个 制冷 的 技术, 最 直观 来说 就是 一个 非常 小型 的 电冰箱。 它 提供 电能, 然后 把 里面 的 制冷 物质 压缩, 把 它 导 到 设备 里面 升华 吸热 了。 这个 是一个 循环 的 系统, 原则上 没有 任何 的 制冷剂 会 被 消耗。 所以 只要 詹姆斯 韦伯 能够 正常 的 通过 他的 太阳风 接收 电能, 给 这个 小的 电冰箱 一类 的 东西 给他 提供 电力, 这个 望远镜 就 一直 可以在 红外 波段 进行 工作。
现在 这个 望远镜 可以 工作 多久?
这个 望远镜 原先 的 设计 的 最低 指标 是 需要 工作 五年, 理想 状况 下 能 达到 10年。 但是 最近 根据 NASA 他们的 估计, 这个 望远镜 是 可以 工作 20年。 限制 詹姆斯 韦伯 这个 望远镜 运行 时间 的 一个 主要 的 限制 是 他 随身携带 的 燃料 能够 用 多久。 他 知道 他 被 扔 到 拉格朗日 二点 那个地方 的 时候, 它 并不是 完全 不动 的。 它 会 受到 太阳风 的 照射, 包括 它 在 运行 的 过程中 会 受到 微小 天体 的 撞击, 他的 姿态 需要 进行调整, 而 他 调整 这个 姿态 是 需要 有 一些 燃料 的, 就是 找 一些 推进剂 都要 做 姿态 调整。 所以 这个 望远镜 能 携带 的 这种 燃料 是 有限 的。 之所以 它 现在 可以 运行 20年, 是因为 这个 火箭发射, 詹姆斯 韦伯 望远镜 升空 时, 它的 轨道 非常 的 精准, 所以 不需要 消耗 望远镜 自身 的 染料 做 任何 的 轨道 调整。 同时, 他在 前往 拉格朗日 二点 的 途中, 也 需要 望远镜 自身 进行 一些 姿态 或者 轨道 一些 修正, 而 这个 修正 的 过程 也 非常 的 漂亮, 也没有 损耗 任何 多余 的 燃料。 所以 就 基本上 它 携带 所有的 燃料 都 可以在 拉格朗日 二点 正式 运行 的 时候 使用。 所以 它的 可以 应用 的 时间 就 比较 长了。
所以说 现在 限制 它的 寿命 的 主要原因 已经 是 染。 而 不是 制冷剂 的 使用。 因为我 知道 像 jan's bier 的话, 它 因为 制冷剂 最后 用光 了 之后, 它 在 中 红外 波段 就 已经 不能 再 很 好的 工作 了。
对对对, 詹姆斯 韦伯 不是 用 的 那种 智能 技术, 它是 用了 一个 封闭 的 内 循环 的 一个 小型 电冰箱 之类 的 东西。 所以 这方面 就 没有 什么。
担心 的那 我 很 开心, 因为 明锐 是 工作 在 中 红外 波段, 只要 韦伯 望远镜 存在 能够 工作, 它 就可以 一直 工作 在 那个 波段。
对, 原则上 是 如此 的这 也是 人类 有史以来 第一次 做出来 这样的 探测器。
根据 你 刚刚 的 聊天, 我 觉得 整个 詹姆斯 韦伯 这次 的 发射 听起来 还是 非常 成功 的。 因为你 也 提到 了 他 发射 的 比较 精准, 所以 比较 节省 燃料。 但是 你 同时 也 提到 了, 他 决定 燃料 的, 也 可能 是因为 它 一直 在 运动 的 过程中, 会 遇到 一些 微 陨石 的 撞击。 微 陨石 的 撞击 会对 这个 望远镜 的 影响 大 吗? 因为 我们 刚刚 其实 也 提到 了, 他 为了 让 他 一边 极热 一边 极冷, 所以 是 做了 一个 非常 大 的 遮阳板。 我 看过 他 整个 望远镜 的 照片, 然后 升空 我 就会 想, 他的 遮阳板 如果 被 我 陨石 撞击 碎 了 或者 怎么样, 会有 很 严重 的 后果 吗?
这个 方面 其实 在 设计 望远镜 的 时候 就 考虑 到了, 它 那个 遮阳板 其实 是用 一些 非常 坚韧 的 材料 造成 的, 它的 设计 的 指标 就是 要求 它 能 扛 住 许许多多 微 陨石。 微 陨石 它的 那个 尺度 其实 只有 几个 微米 的 样子, 跟 他的 观测 波长 差不多。 做 一些 非常 小的 一些 尘埃 就 撞 在 上面。 原则上 来说, 我 觉得 不是 一个 小的 行星 或者 一个 小的 天体 趴着 詹姆斯 韦伯 过去了, 然后 把 那个 撞坏 了, 就 基本上 不用担心 这方面 的 事情, 就是 他 造成 的 影响 非常 小。
因为 马斯克 他的 星 链 一直 是在 向 天上 发 卫星 的。 你 觉得 星 链 对 詹姆斯 韦伯 他的 影响 大 吗?
詹姆斯 韦伯 他 会对 地球 周围 的 人造 天体 或者 人造 残骸 产生 负面影响 是在 他的 发射 阶段。 因为 它 实际上 就在 地球 球 周围 待 那么 很短 的 几分钟 的 样子, 就 跑到 那个 拉 拉格朗日 二点 飞走了。 所以 对 它的 影响 实际上 是 比较 有限 的, 至少 目前 来说 是。 但是 它 此类 卫星, 包括 它的 残骸, 对 一些 别的 在 近地 轨道 运行 的 望远镜, 包括 一些 常见 的 卫星, 都 会有 很大 的 影响。
咱们 之前 也 知道 说中国 的 太空站 在 去年 有 两次 不得不 调整 它的 轨道, 避免 马斯克 的 卫星 和 太空站 相撞。 太空探索 技术 公司 发射 的 星 链 卫星 今年 曾两度 接近 中国 空间站。 出于 安全 考虑, 中国 空间站 组合体 两次 实施 紧急 避 碰。 鉴于 该 卫星 处于 连续 轨道 机动 状态, 机动 策略 未知 且 无法 评估 轨道 误差, 存在 与 中国 空间站 碰撞 的 风险。 两次 事件 中, 中国 航天员 正在 空间站 内 执行 任务。
为 确保 中国 航天员 安全, 中国 空间站 两次 实施。 所以 他 对 宇航员 或者 航天员 的 生存 安全 其实 是一个 挑战。 因为 马斯克 发 的 星 链 公司 送 上天 的 这种 小的 卫星 数目 非常 多, 而且 他们的 轨道 并不是 非常 好 预测 的。 你 问 这些 星 链 公司 的 人, 他们 都 未必 知道 他们的 这个 卫星 在 几时 几 刻 会 出现 在 什么样 的 位置。 所以 这 对 航天 安全 是 提供了 一个 不小 的 挑战。
除了 马斯克 的 starlink, 我也 知道 别的 公司 有 很多 的 企业 有 造 这种 星 链 计划 来做 全球 互联网, 通过 微信 来做。 所以 长远 来看, 如果 像 这方面 的 产业 没有 任何 限制 的话。 在 不久 的 将来, 可能 同时 在 天上 会有 几十万 到 数百万 的 这种 小的 卫星 就 不停 在 天上 转。 它们 随着 时间 就会 产生 各种各样 的 碎片, 然后 是对 近地 的 宇航 安全 是 有 很大 的 问题。 对 我们 做 天文 的 人, 其实 我们 也很 讨厌 这个, 不是 讨厌 马斯克 本人, 就是 这种 星 链 计划 对 天文 的 影响 真是 深恶痛绝。
简单 来 举 几个 例子, 天文学家 如果 他 想 观测 一个 非常 遥远的 天体, 他的 通常 的 做法 是 把 望远镜 指向 天体 所在 的 位置 上, 然后 进行 非常 长时间 的 曝光。 就是 盯 着 那个 天 躯 不停 的 看, 不停 的 拍照。 有的 时候 短 一点 半个 小时, 长 一点 几个 小时, 甚至 好 几天 就 一直 盯 在 那个地方 是 有的。
星 链 尽管 说 人 眼看 起来 它 比较 暗, 但 对于 这种 灵敏 的 天文望远镜 来说, 它是 非常 亮 的。 简单 来说, 就是 很多 的 天文望远镜 的 探测器 非常 灵敏, 以至于 一些 肉眼 看不到 的 恒星 都 需要 规避。 否则 如果 让 那个 恒星 的 光照 到 这个 望远镜 上, 他 那个 探测器 都会 被 烧坏。
马斯克 的 星 链 对 天文学家 来说 很亮, 打个比方 什么 样子 呢? 就是 想象 你 自己 在 一个 安静 的 图书馆 里 读书, 或者 你 屏息 凝神 在 寻找 找 一个 什么 小动物 的 信号。 马斯克 的 卫星 就 好像 是 突然 你 周围 冲过来 一个 敲锣打鼓, 带着 大喇叭, 人 对你 这 不停 的 吼, 然后 他 走了。 好了, 你 觉得 你可以 进行 正常 的 一些 观测, 或者 正常 的 读书, 一些 比较 安静 的 活动。 又 来了 一个人, 他 又 带着 喇叭 来了, 然后 你不知道 这些 人 什么时候 来, 什么时候 走。 我们 做 天文 看 这个 马斯克 这种 卫星 就是这样 的, 他的 那些 轨道 尽管 按说 可以 去 猜, 但是 不能 完全 规避。
有的 时候 如果说 一个 starlink 类似的 这种 近地 的 小卫星 通过 之后, 可能 导致 你 之前 观测 几个 小时 的 数据 就 完全 不能用 了。 因为 就是你 前面 有 这种 很强 的 信号, 把 你 星光 的 信号 就 完全 给 污染 了。 所以 你 看到 什么 就 不知道 那 东西 到底 是不是 正确 的。 它 可能 是 来自于 那个 卫星 的 信号, 或者 来自于 天体 那个 信号。 所以 这就 导致 做 天文 研究 非常 困难。
有的 时候 你 发现 某个 天区 在那里 突然 出现了 一 光变 信号。 大家 通常 的 解释说, 那里 可能 是 有 个 超新星 或者 是 有 个 什么 新的 天体 突然 诞生 了。 但是 现在 有 马斯克 造 的 各种 卫星 上天 之后, 你 看到 一个 光变 信号。 那 可能 就是 由于 一个 小的 卫星 的 残骸 不小心 在 空间 中转 了 一下, 然后 把 太阳 光照 到 你的 探测器 上。 这样的 假的 探测 就 非常 多, 所以 这方面 就 非常 头疼。
另外一个 举 的 例子, 就像 龙凤 他们 做 这个 系 外行星, 他们 比较 喜欢 关心 别的 恒星 周围 的 行星。 一个 经典 的 探测 办法 是 盯 着 一个 恒星 反复 的 看, 把 它 恒星 的 光 随 时间 变化 的 这个 曲线 进行 一个 记录。 这个 需要 长时间 很 稳定 的对 天气 进行 监测。 如果 突然 这时候 有一个 dlink 的 卫星 过来, 它 会 导致 光变 曲线 突然 产生 很 奇怪 的 一个 信号。 这时候 你 就 不太 确定 这 到底 是 来自于 卫星, 还是 这个 行星 表面 本身 产生 了 一些 有意思 的 现象。 如果说 有 一些 比较 关键 的, 可能 千年一遇, 就 甚至 几万年 一 遇 那种 现象 可能 有 观测 到。 但是 有的 时候 就 可能 完全 是 假的 信号, 导致 天文学 对 天上 观察 到 的 现象 的 解释 就 变得 非常复杂。
我 有的 时候 想想 一个 笑话, 就是你 假设 10年 20年 之后, 像 马斯克 的 starlink 这种 卫星 在 天上飞 过来 飞过去, 然后 整晚 都有 那种 卫星, 几百万 的 就在 天上 不停 的 飘着。 然后 天文学家 大家 如果 做 天文 观测, 花一 晚上 的 时间, 大概 他们 探测 到 的 信号 都会 是以 星 链 这种 卫星 为主。 第二天 两个 天文学家 交流 他们 探测 了 什么, 一个 天文学家 说, 我 今天晚上 数 到了 可能 有 几十个 几百个 这种 小的 卫星 通过 另外一个 天文学家 兴奋 的 说, 我也 数 了 这样 多 的 卫星, 但是 我 发现 其中 一个 好像 中间 发生 了 碰撞, 或者 它 形态 姿态 有什么 变化, 所以 这是 他 最大 的 发现。 实际上 两个人 做 科学 说 他们 看到 了 什么 宇宙 的 信号, 他们 没有 看。 因为 我们 看到 的 都是 这种 天体。 做 天文 就 长久 来说, 尤其是 在 地面 上来 做 这个 就 非常 的 困难。
所以 我 觉得 这些 近地 卫星、 人造卫星, 虽然 对 空间 望远镜, 像 微博 不会 有 太大 影响, 但 对于 几乎 所有的 地面 望远镜 影响 都 很大。 不管 是对 光学, 因为 晚上 观测 以及 射电望远镜 也有 影响。 因为 据说 他们 这些 star link 的 通讯 的 频率 是 跟 我们 射电 观测 的 某个 频率 是 完全 重合, 就 意味着 我们 几乎 不能 接收 到 天空 中 在 那个 频率 发出 的 任何 信号。 因为 3 link 的 信号 会 完全 覆盖 掉 那个 频率 的 宇宙 信号。 虽然 我们 可以 用 空间 望远镜, 但 这个 东西 太 昂贵 了, 而且 失败率 也 太低。 所以 对 天文 观测 来说, 一级 的 是 望远镜, 还是 我们 主要 依赖 的 设备。 所以 他们 对 我们的 影响 其实 还是 蛮 大 的。
你们 刚刚 提到 了 像 星 链, 因为 它的 轨道 很难 去 猜, 其实 如果 你们 知道 轨道 的话, 是不是 可以 避开 这 样子。 你们 觉得 他在 这个 项目 的 设计 中, 他是 有意 的 去 没有 考虑 天文 观测 的 这个 点, 还是 说 他 没有 办法 去 考虑 他的 这个 项目 特征?
就是这样 的 这个 方面 其实我 稍微 知道 一点, 因为 我们 这边 的 天文学家 也 有人 专门 负责 研究 starlink 这类 卫星 对 天文学 的 影响。 包括 现在 是 美国 的 天文学 会, 包括 有 一些 国际性 的 政府 间 合作 组织, 也 逐渐 开始 在 这方面 进行 一些 前期 的 探索。 后来 可能 是 会有 一些 立法 上 的 规定。
我 觉得 starlink 公司 本身 他们 在 想 这个 项目 的 时候, 其实 没有 考虑 那么 多, 他们 主要目的 还是 为了 实现 他的 商业价值。 包括 做 天文 的 人, 可能 有 极个别 的 人 意识到 这 可能 是一个 问题。 但是 他 没有 预判 到 说 这个 starlink 这类 系统 发展 的 速 这么 快。 像 美国 这边 天文学 的 发展 是 每十年 会 做 一个 规划, 今年 刚 出来 一个 叫 extra decade survey 的 一个 东西, 十年 前 也 出来 了当 十年 前 的 时候, starlink 这种 东西 完全 不存在, 所以 没有人 关心 这件 事情。 直到 最近 的 一两年, 大家 才 终于 意识到 这 是一个 非常 严重 的 问题。 所以 今年 的 我们 这个 s charm decade survey 有 很大 的 篇幅 来 讨论 这方面 可能 的 解决方案, 但 事实上 比较 有限。
就现在 天文学家 是 和 马斯克 他们的 公司 是 进行 过 沟通交流 的。 所以 他们 公司 现在 暂时 的 做法 是对 他们 新 一批 的 star 卫星 进行 一些 表面 的 涂色。 就是 把 这个 颜色 搞得 更深 一点, 就 比如说 把 它 漆成 黑色 什么 之类 的, 然后 会 导致 他的 亮度 稍微 降 一下。 但是 上 降 完 之后 还是 很亮。
另外一个 跟 红外 有关系, 就是 因为 能量 是 不会 消失的。 你 把 光学 波段 的 能量 降低 了, 它的 红外 波段 能量 就 变亮 了。 所以 就是你 让 光学 天文 血压 可能 稍微 满意 了 一点, 但 红外 天文 血压 又 开始 生气 了。 本来 这个 不会 影响 红外 的, 然后 现在 你 又 把 它 扔 过去了。 最终 的 解决办法 我 其实 也 不是 很 清楚, 就是 通过 红外 的 角度 来说, 是你 需要 把 这个 卫星 都 做得 非常 冷, 但是 让 它 不可能 把 所有的 卫星 都 加上 一个 制冷 的 东西, 这个 成本 上 完全 不可 实现。
对, 因为 其实 星 链 它是 在 非常 频繁 的 往 天空 中 去 发 卫星 的。 比如说 现在 他们 在 频率 上 会有 可能 能 降低 一点。 在 他 知道 了 对 天文 观测 的 影响 以后。
我不知道 他们 是不是 有 这样 动力 去做。 现在 主要问题 不光是 那个 starting 本身, 很多 国家 或者 是 他的 政府, 或者 是 他们 一些 比较 有远见 的 这种 企业家, 都 觉得 这个 可能 是一个 未来 重要 的 发展方向, 投资 方向。 所以 有 政府部门 去 推, 也有 这种 企业 去 推 这种 类似的 项目。 大 概率 可能 你 在 两三年 之内 就可以 看到 多个 这种 类似 于 starlink 的 conStellation system, 就是说 卫星 星座 系统 上天。 所以 那时候 会对 天文学 什么样 的 影响, 我 个人 是 非常 悲观 的。
颠覆 的 影响 对。
现在 就是 有 一些 全天 的 这种 光学 波段 的 叫做 巡天, 已经 受 了 很大 的 影响。 就有 的 科学 目标 现在 就 完全 没有 办法 做了。 我 个人 觉得 其实 是 挺 讽刺 的 事情。 就是 本身 通过 卫星 用来 进行 网络 接入 是一个 挺 酷 的 东西, 是 通过 科技 手段, 人类 让 自己 生活 变 好的 一个 不错 的 想法, 或者 一个 不错 的 一个 时间。 但是 反过来说, 因为 大家 利用 了 这个 科学 进步, 对 大部分 人的 生活 带来 一些 舒适。 同时 也 对 天文学 的 发展 好像 打造 了 一个 黑玉 一样的 东西。 就是 他 反而 锁死 了 人类 从 地面 上 探索宇宙 的 脚步, 最后 其实 是 蛮 尴尬 的。
之前 其实我 跟 刘冰 燕 我们 有 做 过 一期 节目, 就是 聊 马斯克 的 星 链。 当时 我们的 节目 标题 叫做 文明之光 还是 文明 之 所。 就像 你说的, 一方面 他 把 这些 卫星 都 发到 太空 里面 去了, 但是 另一方面 它 产生 的 太空垃圾, 太空 碎片 非常 的 多, 它 可能 在 地球 上 形成了 一圈 密密麻麻 的 卫星。 包括 我们 刚刚 提到 的对 詹姆斯 韦伯 的这 类 发射 的 过程 会 产生 一定 的 影响, 同时 也会 对 天文 观测 产生 一定 的 影响, 影响 人们 去 更 深度 的 探测 这种 宇宙 的 源。 所以 他 确实 是一个 挺 矛盾 的 事情。 龙凤 你怎么看 星 链 的 这个 项目? 主观 上 他是 不在乎 这个 天文 界 的 影响, 还是 说 他 现在 是 做不到 来 避免 这个 影响?
我 觉得 他 可能 一开始 根本 没有 意识到 这个 影响 的 存在。 当我们 意识到 这个 存在 之后, 据说 他们 也 在 跟 天 文学界 有 非常 紧密 的 沟通, 看 有什么 解决方案。 据我所知, 目前 的 方案 其实 都 只能 很小 程度 的 减低 它的 亮度。 如果你 考虑到 最终 它 有 几十万 或 几万 颗 这种 卫星 上空 的话, 那你 对 整个 光学 天文 的 观测 的 影响, 那 我 觉得 任何 方法 都是 不 能够 把 这个 影响 降低 的。 因为 在 你 任何天气 都会 一直 在 移动, 但 不管 你 观测 哪一块 你 都 不能 避免。 所以 目前 来说, 我 觉得 很难 找到 一个 两全其美 的 方法。 如果 他 最终 真的 在 未来 几年 十年 会有 那么 多 近地 的 卫星 在 的话, 那 对 光学 天文 真的 是 毁灭性 的 打击。
我 又 想到 一个 类比, 我 估计 在 几年 之后, 地面 天文学家 看 这个 马斯克 的 星 链 在 天上 飞来飞去, 或者 类似的 卫星 在 天上 飞来飞去, 他们的 心情 估计 跟 农民 伯伯 看到 满天 飘来飘去 的 蝗虫 一样, 遮天蔽日, 烦 的 不得了。 然后 他们 也 没什么 办法 还。
但 我 觉得 这个 其实 是 会 一定程度 上 影响 我们 人类。 因为 很多 我们 需要 观测 一些 快速 移动 的 小 天体, 然后 看 他们 是否 会对 地球 进行 撞击 的 概率。 如果你 有 这么 多 在 天空 中 一直 快速 移动 的 卫星, 对 这种 天体 的 测量 我们 几乎 不可能 实现。 那 我们 也 不知道 哪 天哪 颗 陨石 就 撞 上了 我们。
对我 还 想起 了 最近 有一个 很 红 的 片子, 我不知道 你们 看 了 没? Don't look up netflix 拍 的 我 听说过。
但 我 好像 没有 看。
我还没 时间 看。 它 其实 就是 讲 天文学家 观测 到了 彗星 要 撞击 地球。 它是 一个 非常 讽刺 的 片子, 讲 人类 怎么样 沉浸 在 自己的 各种 政治 斗 这 网 红 的 这个 宣传 中 知道 了 这件 事情, 但 还是 让 他 发生 了, 我 这个 好像 剧 透 了, 他 看起来 是一个 科幻片, 其实 是一个 讽刺 片, 里面 非常 多 的 梗。 我 觉得 以 你们的 研究 领域 去 看一下 这个 片子, 也会 觉得 非常 的 有意思。
对, 其实我 个人 觉得 那个 片子 可能 还 乐观 了 一点点。 因为 现在 有 星 链 这样的 卫星 计划 特别 多 的话, 在 第一步 天文学家 就 不能 发现 它 对 地球 有 危 飞 的 那个 天体 了, 天体 起来 就 做不了 什么 了。
他 对 预测 陨石 会有 很大 的 预测 偏差。
任何 移动 的 小 天体, 因为你 要在 那么 多 快速 移动 的 卫星 的 背景 里面 找到 那 颗 移动 的 天体, 那 这就 很 困难。
对, 就是 近地 天体 搜索 不光是 天文学家 在 做, 包括 美国 军方, 包括 中国 的 军队, 其实 也都 在 不停 的 做 这种 事情。
而且 我 感觉 starlink 发 了 以后, 大家 就在 有一点 搞 近地 星体 的 这种 相当于 是 太空 竞赛, 就要 抢占 位置, 抢占 轨道。
对他 这个 主要是 搜索 这种 近地 天体, 需要 在 日落 和 日出 的 时间 对 全天 进行 很 详细 的 观测。 那个 时候 也是 像 starlink 这种 相对 来 低 轨道 卫星 它 最亮 的 时候。 所以 原先 没有 这种 starlink 的 卫星, 找 近地 天体 的 时候 都 已经 是一个 比较 艰辛 的 工作 了, 觉得 像 大海捞针 一样。 现在 starlink 上天 之后, 就 相当于 你 在 一个 大海捞针 的 状况 下, 然后 又 扔 了 很多很多 的 假 目标 在 那儿。 所以 哪天 有 个 天文学家 稍微 不小心 他 就 错过了 真正 他 需要 找到了 这个 目标。 所以 如果说 有一天 地球 被 小行星 撞 了, 天文学家 没有 提供 足够 的 预警 时间。 这个 千万不要 怪 天文学家 应该 去 找 发 这些 卫星 的 这些 公司。
我 开始 本来 聊, 而 詹姆斯 韦伯 太空 望远镜 上空, 我 觉得 还是 一个 非常 激动人心 的 事情。 突然 聊到 星 链 的话, 还是 觉得 心情 会有 一些 沉重 的。 刚刚 我们 聊到 了 现在 这个 太空 望远镜, 它是 它 现在 算是 已经 脱离 了 星 链 的 这些 轨道, 到了 一个 比较 安全 的 区域, 对 吗? 他的 进程 大概是 怎么样 的?
对他 现在 在 什么 位置 上, 然后 还有 多久 可以 展开 工作?
在 今天我 之前 看 了 一下, 詹姆斯 伯 现在 距离 他的 目标 拉格朗日 二点 剩下 了 不到 13% 的 路程。 按照 它 现在 运行速度 预测 的话, 应该 十天 之内 就可以 到达 预定 位置 了。 这个 距离 已经 离地球 非常 远 了, 离 月球 也 老远 了, 所以 不用担心 地球 的 人造 天体 对 它的 影响。
它 现在 的 整个 运行 情况, 还有 遮阳罩 的 打开 都 还算 顺利。
挺 顺利 的。 就是 之前 项目 科学家 或者 工程师 总结 了 有 344个 所谓 的 叫 这种 失败 单点 的 东西。 344个 步骤。 如果 其中 有一个 步骤 出错, 这个 项目 就会 使。 然后 现在 通过 不断 的 各种 人的 努力, 或者 是 正常 的 运行, 现在 只剩下 不到 50个失败 单点。 所以 现在 一个 是 相对而言 比较 振奋人心 的 事情。
到达 预定 位置 之后, 就是 差不多 要 开展 一个 为期 五月的 各种 设备 的 调试, 包括 进行 一些 观测 的 测试。 这 主要目的 是 保证 望远镜 能够 按照 设计 的 指标 正常 的 运行。 如果 一切顺利 的话, 预计 今年 的 6 7月份 就可以 正式 的 进行 科学 的 观测。
大概 就是 还要 五个 月 的 时间 才 可以 回传 照片。
对, 当然 之前 他 会 回传 数据 给 很 少数 我们的 一些 天文学家, 因为 他们 要 做 一些 仪器 的 校准, 但 他 不会 公开。
大概 五六个 月 之后 会 开始 正式 的 天文 项目 观测。 在 这 之前 所有的 前期 的 校准 仪器 测定 工作 都会 完成。
按照 计划 确实 是 这样。 然后 实际上 他在 正式 开始 观测 之前, 可能 会 拍 一些 非常 漂亮 的 照片 出来 证明 这个 问题。
刚刚 建伟 在 讲 这 段 历史 的 时候, 他 其实 是 有 提到 之前 哈勃望远镜 放 上 太空, 当时 传 回来的 一张照片。 天 的 时候 我们 发现 这个 照片 是 糊 的, 简单 来说 就是 它的 镜片 的 度数 出了 问题。 通俗 的 说 他 近视 了 三年 之后, 美国 的 宇航局 才 派出 宇航员 对 哈勃 进行了 修复。 那个 修复 难度 还 蛮高 的, 应该 是 第一次 有人 在 太空 中 这样 对 望远镜 去做 一个 镜片 的 修复。 因为 现在 詹姆斯 韦伯 他 还没有 去 拍照片 回来, 你 刚刚 提到 他 可能 还有 50个故障 点, 这是 它的 发射 的 距离 也 非常 远在 月球 以外。 而且 它 跟 哈勃 之前 的 不一样 之处 是, 从来 没有 人类 的 载人 航天器 抵达 过 那个 位置。 所以说 如果 在 微博 回传 照片 的 时候, 比如说 发现 了 故障, 是不是 就 意味着 他 很难 再去 修 赋 了? 我们 只是 做 一个 假设, 当然 希望 这个 情况 不会 发生。
对, 这 东西 确实 跟 你说的 差不多。 一个 方面 是因为 它 离地球 实在太 远 了, 所以 要 发射 任何 的 载人 飞船 过去 是一个 蛮 挑战 的 事情。 另外一个 是 詹姆斯。 我 本身 的 设计 导致 几乎 没有 办法 进行 维护, 本来 人家 就 没 打算 去做 这种 维护, 他们 希望 把 这个 望远镜 各个 步骤 都 进行 的 顺利, 最后 就 扔 在那里, 就 长期 可以 不管 了。
再说 说 哈勃, 哈勃 相对于 詹姆斯 韦伯, 它是 比较 小的, 所以 它的 主 径 只有 2.4米, 它 不是 很大。 所以 你 如果 发射 一个 航天飞机 上去, 可以 用 他的 笔 把 它 抓取 进来, 宇航员 就可以 直接 进行 修理。 在 这个 过程中, 你是 需要 把 这个 望远镜 固定 好的。 相当于 哈勃 比较 小, 它 就 比较 好 固定。 但 像 詹姆斯 韦伯 望远镜 比较 大, 即便 说 你可以 发射 一个 在那 飞船 过去, 你 怎么 把 那么 大 的 一个 望远镜 固定 在 你的 飞船 周围, 是一个 满 在技术上 挺 挑战 的 事情。 我不知道 大家 有没有 人 去 看过 一个 电影 叫 地心引力。 那个 上面 有 一段 剧情 就是 宇航员 在 做 对接 的 时候, 有 一次 失控 了 就 没 做好, 整个 就 天旋地转 的, 就 完全 没有 办法 保证 他的 姿态。 这个 在 詹姆斯 韦伯 可能 的 修复 任务 中, 也是 一个 蛮 大 的 技术性 的 挑战。
另外一个 是 詹姆斯 韦伯 望远镜, 它的 镜面 6.5米 非常 大, 它是 一个 拼接 组成 的。 本身 它的 镜面 伸 展开 之后 就 没有 办法 再 合 上了, 它 一直保持 那么 大, 就是 一个 浑然 大悟。 跟 我 前面 说 的 一样, 你 没有 办法 做出 一个 很 好的 位置 的 固定, 差不多 主要是 这个 原因。 但是 实际上 在 詹姆斯 韦伯 望远镜 的 某 一个 部位, 是 预留 好了 对接 的 这个 窗口 的。
还 期待 人类 某一天 能力 能够 达到。
现在 可能 我们的 技术 或者 我们 对 目的 这种 修理 能力 还没有 达到, 但 在 未来 也许 是 有 机会 的。 包括 燃料 要 耗尽 的 时候, 是不是 我们 要 发射 一个 太空飞船 过去 希望 是个 机器人 或者 是个 载人, 给 它 加热 燃料 也是 有可能。
我 还是 很 好奇, 在 接下来 这 50个可能 会 出现问题 的 地方, 有 哪几个 是 最 容易 或者 最 致命 的 问题。
对于 详细 那么 多 的 可能 出问题 的 事项, 其实我 我不知道 有没有 那个 清单, 我 都不 觉得 那个 清单 被 公布出来 了。 但是 我 个人 觉得 有的 可能性 是 包括 一些 仪器 自身 的 制冷 过程中, 万一 他 某个 零件 出 什么 问题, 就 包括 他 那 之前 说 那个 miri 在 中 红外 波段 工作 那个 仪器, 他 现在 还没有 被 启动 起来。 有 个 可能 是 他的 电子线路 也许 出 什么 问题, 而且 它 没 电 了, 文件 打不开 了, 然后 大家 就 不能 再去 运用 这个 仪器 了。 但是 他的 很长 的 清单 里, 有些 概率 是 极 低 的 事情, 他 也 写 在 了 上面。 所以 原则上 应该 是 不会 出 大 的 问题, 但 我们 只能 再 等等 看 了。
其实 还有一个 背景 是 詹姆斯 韦伯, 他说 他 要 发射, 这个 已经 说 了 很多年 了, 大家 一直 也都 在 期待, 我看 了 一下 数据, 他 大概是 放了 二十多年 的 鸽子, 我不知道 对 你们 来说, 就 今年 圣诞节 把 詹姆斯 韦伯 发 上天 了, 这个 是一个 你们 期待 中的 事情 吗? 还是 说 圈内人 也很 意外。
毫无 波澜, 已经 做好 了 他 还会 继续 往后 推 的 心理准备。 然后 突然 说 他 真的 要 发 了, 那一刻 觉得 好吧, 希望 他 不要 在 最后一刻 放鸽子, 就是 这种 感觉。
对, 这 东西 其实 你 跟 历史上 的 太空 望远镜 项目 做 比较, 其实 也 不是 延期 的 非常 久 了。 大家 之所以 有 那个 印象 是 最早 詹姆斯 韦伯 这个 项目 提出 的 时候。 当时 NASA 有 那么 一个 政策, 或者 是 那么 一种 比较 时髦 的 想法 或者 理念。 他们 知道 之前 造 那个 哈勃 太空 眼镜 就 比较 贵 了, 而且 他 做 的 刚 上天 的 时候 也 出了 近视 的 问题。 所以 之后 大家 就 想做 一些 比较 低成本 的, 同时 也 比较 强大 的 这种 下一代 的 空间 望远镜。 所以 当时 就有 一堆人 提出 一个 想法, 就 最早 的 那个 James 微博 的 idea 就是 几个人 提出来。 当时 的 目标 就是 把 这个 望远镜 做 的 很大, 但 它 成本 比较 低, 它的 研发 周期 也 比较 短。 当时 就 预期 说, 他是 97年 开始 进行 研发 的, 当时 就 可能 觉得 我们 十年 之内 就能 把 这个 送 上天。 但是 你知道 各种 工程 上 的 事情, 尤其是 你 如果 要 一些 高技术 的 东西, 它 具体 能 花 多少 时间, 其实 不是你 今天 这个 时候 说了算 的。
就 他 有 很多很多 的 不确定性, 包括 像 詹姆斯 韦伯 望远镜, 它 其中 有一个 仪器, 它 有一个 关键 的 设备。 当时 他 提出 那个 计划 的 时候 说 的 挺好的, 这个 可以 实现。 但 后来 发现 有的是 一些 电子 控制 方面 的 问题, 有的 时候 是 一些 材料 的 强度, 就是 他 反复 的 进行 他 那个 动作, 它的 有效 次数 就 不会 特别 高。 因为 那个 动作 实在太 频繁 了, 所以 那个 材料 会 产生 劳损。
这方面 有 一些 问题。 当时 你 做 这个 项目 规划 的 时候, 是 完全 没有 办法 预计 到。 同时 像 这种 项目, 随着 时间 的 推移, 它的 各种 管理 就会 变得 比较复杂。 而且 本身 它 项目 也 足够 的 大, 所以 坚持 的 单位 比较 多人 一 多 就 容易 出 各种各样 的 问题。 我 前面 说的是 有 一些 技术 上面 一些 不成熟, 或者 就是 研发 时间 没有 办法 很 好的 规划, 这 是一个 重要 的 原因。 另外一个 就是 由于 管理方面 有些 人为 的 失误。
大家 可能 知道 在 詹姆斯 韦伯 送到 南美 那个 发射场 之后, 做 测试 的 时候, 有 一次 有一个 抓 扣 就 固定 望远镜 的, 不知道 有 什么样 的 原因 脱落 了。 但 我不知道 他们 有没有 查 到 具体 的 原因。 这种 事情 在 微博 的 维护 或 微博 的 测试 过程中 其实 蛮 多 的。 就 比如说 我知道 有 一次 他们 在 望远镜 做 这种 震动 测试 的 时候, 就 突然 发现 有一个 探测器 的 指数 不正常。 他 有的 时候 做 这个 震动 之前, 需要 把 整个 环境 进行 抽 真空, 就是 模拟 一个 太空 的 环境。 有 一次 就 发现 有 几个 螺丝 就 莫名其妙 没了, 他们 以后 再也没有 找到, 现在 也 不知道 怎么办, 可能 就是 因为 抽 真空 的 时候 被 抽风机 给 带走 了, 包括 他们 那个 太阳帆, 还有 五层 的 这个 麻烦。 有 一次 做 展开 的 时候, 详细 的 情况 我不知道, 但 就是 那个 被 撕裂 了, 他 就 不得不 重新 去做 一份。
包括 实际上 我知道 这个 望远镜 在 发射 前 几个 月, 它的 那个 运载火箭, 这个 当然 不是 望远镜 的 锅 了, 这个 是 发射 公司 的 锅。 火箭 的 推进器 和 舰载 载荷, 包括 或者 是 它 卫星 或者 是一个 环境 了, 他们 之间 这个 沟通 系统 一直 有问题。 他们是 特别 把 那个 东西 送到 欧洲, 让 厂家 给 他们 重新 做了 一个 才 运 过来 的。 这个 其实 也 导致 了 望远镜 推迟 了 一阵子, 也就是 各种各样 这种 小的 事情。 这 东西 其实 没办法, 这就是 大型项目 常见 的 事情。
除了 人为 的 这个 因素, 还有 第三个 因素 就是 纯粹 是 自然 的 原因。 詹姆斯 韦伯 因为 他的 时间 已经 够 久 了, 他 自己 经历 的 自然 灾难 其实 蛮 多 的, 就 包括 一些 地震 啊, 洪水 啊, 海啸 啊, 包括 一些 山火。 因为他 之前 也 被 送到 加利福尼亚州 的 一个 国家实验室 进行 测试, 包括 最近 的 新冠, 都 导致 他在 各种各样 不太 合适 的 时间 造成 了 一些 拖延 吧? 这 对于 这种 空间 项目 蛮 常见 的, 往往 就是你 需要 十年、 20年 甚至 30年 的 时间 才能 有 看到 他 真正的成功。 而 同时 很多 的 这种 空间 项目 不见得 能 生存 下来, 可能 有 十个 项目 最终 能 活 下来, 就 那么 一个 像 詹姆斯 韦伯。
这么 重要 的 天文 项目, 也 在 2011年 的 时候 差点 就 被 国会 给 砍掉 了。 当时 天文学家 他们 就是 觉得 这个 望远镜 拖 得 太久 了, 他们 预算 涨 得 太快 了, 然后 他们 管理 也 出了 各种各样 的 问题。 所以 国会 有 这些 人都 觉得 这个 是不是 不太 靠谱。 因为 之前 像 90年代, 大家 知道 美国 要 造 一个 大型 粒子 对撞机 那种 其实 也是 造 到 一半, 突然 国会 就 被 砍掉 了, 就 觉得 这 东西 太 耗 钱, 管理 也 出问题, 其实 国会 经常 干 这种 事情。 所以 当时 这个 天文学家 很 紧张。 当然 是 通过 不懈努力, 最终 这个 望远镜 还是 保留 下来 了, 所以 我们 也 能够 庆祝 他 发射成功。
对我 觉得 真的 是 非常 的 不容易。 因为 詹姆斯 韦伯 他 其实 还是 一个 跨国 合作 的 项目, 就 跟 加拿大 还有 欧洲 有 很多 个 国家 都有 合作。 每个 科研 的 团队 做 他的 一部分。 在 这么 大型 的 一个 项目 中, 还 要求 所有人 都 非常 的 严谨, 一点 岔子 都 不能 出。 就 像你 刚刚 说 的, 螺丝钉 或者 发射台 的 一个 固定 部件 出现了 问题, 可能 对 他的 影响 都 很大。 同时 还要 去 跟 政治 博弈, 真的 是 太不容易 了。 听 下来 觉得 蛮 伟大的。
根据 NASA 他们的 统计, 詹姆斯 有 个 项目, 前前后后 你 把 科学家、 工程师 和 一些 技术人员 都 加在一起 的话, 应该 超过 1万人 了 就 参与 到 这个 项目。 人 如果 你看 国家 的话, 建造 过程 中有 差不多 14个国家 的 人 参与 进来。 但 实际上 应该 不止 像 我 这种 国籍 是在 中国 的, 然后 它 实际上 没有 算 在 这 14个国家 里面。 当然 会有 一些 国际 的 一些 学者 参与 到 里。
因为他 现在 其实 已经 成功 发射 了, 然后 我们 也 希望 他 一切顺利。 如果 之后 真的 他 开始 工作 了, 比如说 他 未来 的 观测 时间 会 怎么 去 安排。 大家 是不是 都 可以 去 申请 用 这个 望远镜 呢?
对, 所有人 都 可以 申请, 甚至 你 不做 天文 都 可以 申请。 如果 你的 申请 可以 够 好 的话, 现在 尽管 没有 观测, 但 实际上 一年前 就是 做 过 这种 叫做 天文 学校 call for propose, 或者 叫做 观测 申请 通告 之类 的, 已经 接收 过 世界 各个 国家 提出 的 这个 观测 申请 了。 据 第一轮 统计, 差不多 有 30个国家 的 人 提交 了 观测 申请, 包括 中国 的、 日本 的、 韩国 的, 包括 一些 非洲 国家 的 也都 有。 这个 是一个 对 全世界 科学家 开放 的 东西。
另外一个 很 好的事情 就是 天文学家 各种 项目, 不管 是 空间 的、 地面 的, 往往 它 在 一段时间 之后 就会 完全 公开, 就 不会 有人 把 那个 数据 自己 藏 着 掖 着。 这些 东西 都是 完全 你 去 网上 下载 的。 包括 有 很多 的 天文爱好者, 他们 也 去 下载 过 这个。 比如说 哈勃 太空 环境 的 数据, 他们 处理 的 那个 照片 的 漂亮 程度, 有的 时候 是 超过 这个 专业 天文学家。
我想 问 一下 韦伯 望远镜 它 保密 时间 也是 一年 吗? 是 我们 地面 望远镜 相同 的 时间。
对, 大部分 项目 是 保留 一年。 但是 有 极个别 的 项目 是 观测 的 时候 就 要求 你 设计 的 时候, 就是 这个 数据 能 立马 进行 公开的 这个 一年。
因为 你是 作为 项目 的 P E I, 可以 提 一个 望远镜 的 这个 科研 提案。 数据采集 一年 之后, 这 段时间 是 由 你们 这个 项目组 独有 的, 你可以 用 它 来 发表 科研 结果。 那一年 之后 就会 公开, 所有的 人都 可以 拿到。 我 还很 好奇 的 一点 是, 不同 的 项目 他们 其实 大部分 的 时间 还是 会给 参与 国 的 这些 科学家。 对于 韦伯 来说, 他们 有 百分之 多少 的 比例 可以 作为 open time 给 所有 国家 的 人 申请。 比如说 我 之后 回 了 中国, 我 申请 成功 的 比例 会 比 在 美国 低 多少?
现在 我 并 不确定 他们 有 非常 明确 的 政策, 他们 现在 审稿 就是 完全 匿名 的。 但 我不知道 他们 是不是 也 把 这些 观测 申请 的 发起 国家 也 给 匿名 了。 原则上 我 觉得 至少 我自己 希望 的 是, 他们 不要 考虑 他 到底 是 哪个 国家 来 的, 就 跟 第一轮 的 观测 申请 审核 的 结果 来看, 有 一些 就是 完全 没有 参与 到 詹姆斯 韦伯 项目 里面 的 国家。 有有 时间。
你们 学校 是 拿到 了 多少 的 观测 时间?
我们 学校 不光是 我们 这个 红外 天文学 的 组, 还有 别的 一些 天文学家, 他们 自己 有 研究组。 总共 加起来 整个 詹姆斯 韦伯 在 第一年 运行 13% 的 工作 时间, 是 分配 给 我们 学校 的 天文学家, 或者 叫 天文学 工作者。 不仅 得 所有人 都 可以 成为 家。
这个 是 非常 大 的 一个 比例 了。 13% 对。
全世界 拿到 时间 最多 的 单位 就是 我们 学校。
比如说 你们 学校 的 这个 13%, 它是 会 优先 你们 去 排序, 还是 他 其实 是 根据 大家 公开 申请, 跟 对 詹姆斯 韦伯 有 贡献 的 团队 是 一起 在 做 这个 时间 排 期 的。
这个 是 两者 就是你 后面 说 的 这个 就是 像 我们 学校 红外 天文 组 里面 做 仪器 的 这些 人, 就 包括 整个 组, 他们 分配 到了 一些 几百个 小时 的 时间吧。 在 他们 分配 的 时间 里, 你 只要 写 一个 非常简单 的 科学 的 计, 他们 那个 审核 是 非常 宽松 的。 基本上 是你 去 想 怎么 去 观察 或者 观察 什么, 就是你 自己 可以 自由的 定, 基本上 说 你 要 干什么, 他们 就让 你 干什么。
还有 一大部分 是 比较 一般 的 这种 普通 的 申请。 那个 是你 提前 要 写 一个 观测 的 计划, 你 要 很 详细 的 说明 你为什么 要 做 这个 观测, 这个 观测 会对 实现 你的 科学 目标 有 什么样 的 帮助。 包括 一些 技术 上 怎么 进行 观测, 一些 设计 上面 的 细节。 那个 是 和 各个 国家 的 或者 各个 阶段 的 申请 都要 进行 同台 竞技 的, 所以 这个 是 有一个 很强 的 选择。
大家 要 P K 计划 是 吧? 对, 你们俩 现在 有 提交 观测 计划 吗?
我自己 没有, 但 我在 上一次 公开 申请 有 参与 三个 项目 都 拿到 了 时间。 我也 计划 从 今年 开始, 我要 试一试, 抓住 还在 美国 这个 机会, 也许 能够 中的 概率 高 一点。
我自己 当时 写 过 两个 自己 做 P I 的, 但是 没 中。 但是 我 参与 到 的 几个 都中 了, 包括 有一个 我 算是 写 了 半个 了, 有一个 官 的 申请, 是一个 老师 负责 科学 方面 的 设计, 然后 我是 负责 技术 方面 的 设计, 这是 两个人 的 propose, 两个人 的 观测 申请, 那个 是 拿到 了 最后的 观测 时间。
观测 这方面 我想 问 一下, 因为 我们 普通 的 一些 观测 望远镜 设备, 我们 都 会有 分为 普通 的 体验 和 大 项目。 体验 大 项目 它的 时间 需要 超过 某 一个 标准。 比如说 我 经常 工作 的 一个 设备, 如果你 所要 的 时间 超过 100个小时, 那么 就 成为 一个 大 项目。 我 想知道 微博 有没有 这样 一些 区分, 或者 什么样 的 项目 会 成为 大 项目。
好吧, 他 确实 有 这个 区分。 如果我 印象 或者 我的 记忆 没有 错 的话, 是 观测 总时间 超过 60个小时, 就 应该 算是 大 项目。 大 的 项目 审核 的 过程 会 比 小的 项目 难 一些。 所以说 因为你 要在 一个 项目 花 很长 的 时间, 所以 有 更 多人 会 参与 到 这个 审核 过程中, 保证 你的 这个 科学 实现 是 可能 的, 然后 它的 设计 是 合理 的, 它的 结果 是 重要 的。
但 大 项目 的话 可能 就 会对 某个 领域 起着 非常 大 的 推进 的 作用。 这也是 为什么 他 需要 花 那么 多 的 时间 来完成 这 一个 课 目标。
我 觉得 如果 大家 没有 特别 好奇 的 问题 了 之后, 我要 问 一个 特别 俗 的 问题。 因为 大家 都是 跟 天体 物理 研究 相关 的。 我 很想 问 一个 很多人 心中 普遍 的 疑问, 就是 你们 相信 宇宙 中有 外星人 吗? 我知道 就是 在 天文学 的 圈子里, 这个 问题 有 很 多种不同 的 说法。 我是 想知道 你们 自己 个人 对 这个 问题 的 看法 是什么?
我 觉得 我是 相信 他们的 存在, 主要 是因为 这个 宇宙 实在是 太 浩渺 无穷 了。 目前 来说 我们 找到了 五千 多颗 系 外行星, 我们 正在 积极 的 搜寻 在 他们 上面 他们的 大气 长 什么 样子, 会不会 能够 维持 生命 的 存在。 其实 这 几千颗 行星 是在 过去 十年 之内 很短 的 时间 内 发现 的。 如果我们 的 观测 设备, 观测 手段 能够 不断 的 提升, 那 我们 可以 发现 更多。 在 这 里面 如果 你的 样本 足够 大, 你 总有 那么 一两个 也许 是 能够 支持 生命, 那 他们 可能 就会 能够 孕育 跟 我们 相同 或者 不同 的 生命体 的 存在。
我 觉得 这个 外星人 一定 是 存在 的, 只是 我们 现在 还没有 找到 他。
你 比 我 肯定 多了, 一定 会 存在。
是 一定 会 存在 的, 我给你 百分之百 这么说, 因为 这个 很 自然。 这件 事情 大家 知道, 我们 现在 对于 科学 的 理解, 就 包括 我们 知道 物质 是 由 一些 基本 元素 组成 的。 有什么 万有引力, 就是 我们 地球 上 这些 运行 的 轨道, 其实 放在 太阳系 任何 位置 上, 你 按照 牛顿 力学 的 做法, 顶多 加 一些 引力, 相对论 的 修正, 就是 可以 预期 这个 天体 是 怎么 运行 的。 包括 一些 基本 的 这种 物质 构成, 去 观测 遥远的 天体 也都 是 一回 事儿。
你 实际上 有一个 天文学 上 的 有一个 想法 或者 是一个 理念, 叫 哥白尼 原理。 他 就是说 这个 宇宙 中 各处 基本上都 是 一样的。 你 在 地球 或者说 太阳系, 或者 是 这个 银河系 本身 在 宇宙 中 并没有 什么 很 奇特 的 位置, 它 只是 宇宙 的 随机 的 一个点。 这样的 东西 就是你 发现 宇宙 的 最 基本 的 构成, 包括 它的 物理 规律, 基本上 目前为止 没有 发现 有什么 在 天空 中 各种 地方 有什么 太大 差别。 所以 这种 生命的起源 其实 就是 一个 非常 自然 的 物质 演化 的 一个 结果, 是 没有 任何 一些 神性 的 东西 在 里面。 但是 我 个人 是 不 信教 的, 所以 我可以 这么说, 对, 所以 这就是 一个 自然 的 产物。 当 你的 天体 它的 环境, 包括 它的 温度, 它 上面 的 一些 元素 成分, 它 离 主要 的 恒星 之间 的 距离, 包括 它 处在 它 行 星系 的 位置, 要 满足 一定 的 条件。 生命 的 诞生 是一个 自然而然 的 过程。
就像 我们 知道 有 很多 的 行星 在 恒星 周围 会 诞生, 就像 我们 知道 很多 的 恒星 在 许多 的 星系 中 能够 自然 诞生, 许多 的 星系 会 在 宇宙 的 各个 时期 可以 自然 诞生 一样。 就 只是 复杂程度 不一样, 物理 尺度 不一样。 但是 只要 那个 物理 规律 是 一样的, 你 没有 任何理由 说 全宇宙 就 我们 地球 人是 生命 会 就 我们 地球 上 有 生命, 这 是一个 非常 荒谬 的 事情。
两位 的 观点 基本上 是 一致 的, 你们 都 认为 有 外星人, 那 为什么 我们 地球 收不到 任何 关于 外星人 的 信号 呢?
这个 其实 解释 蛮 简单 的, 你 想想 你 要 探测 这个 外星 的 信号, 你 有 什么样 的 手段。 现在 大家 直接 能 想 的, 我 现在 可能 需要 造 一个 望远镜, 或者 做 一个 什么 射电 波 的 接收器。 然后 因为他 觉得 外星人 可能 会 发 一些 信号 给 地球人, 可能 这是 大家 知道 的 一个 可能 交流 的 方式。
而 我们 发明 天文望远镜, 现在 也就是 四百多年 的 历史。 射电 波 真正 能 应用 上来 也就是 100年 的 样子, 都是 一些 非常 短 的。 而 宇宙 的 年龄 是 138亿年, 大家 光 说 这个 大 的 数字 其实 没什么 印象。 就是你 做 一个 简单 的, 就是你 把 宇宙 从 大爆炸 诞生 到 我们 今天 的 时间 缩 到 一年 的 指标 上。 人类 发明 望远镜, 包括 工业革命, 就是 几百年, 只是 一个 宇宙 年 的 12月31 号 晚上 23点59分59秒 那么 一秒。 就 相对于 宇宙 这么 长 的 时间, 人类文明 产生 一些 相对而言 还 比较 OK 的 技术, 有些 最 基本 的 一些 探测 手段, 技术进步, 也就是 那么 一撮 撮 不起眼 的 一个 时间 的 小点。 所以 在 这么 短 的 相对 时间 上, 你 能 看到 外星人 才 怪。 如果你在 这么 短 的 时间 能 看到 外星, 那就 证明 外星 文明 的 密度 是 非常 高 的。
我们 可不可以 理解? 其实 我们 这 第四 把 詹姆斯 韦伯 发 上 太空, 其实 他 要 研究 的 问题 也是 在 解决。 我们 今天 问 的 就 宇宙 有没有 外星 文明, 宇宙的起源 是什么 这些 非常 基本 的 问题。
这个 其实 经过 NASA 有些 负责 这种 科普 部门 的 指导 意见。 一旦 大家 说 詹姆斯 韦伯 是 找 外星 文明 的, 要 及时 进行 斗争。 极大 的 概率 上 詹姆斯 韦伯 是 不会 直接 探测 到 外面 外星 文明 的 信号 的, 不能 让 公众 有一个 错误 的 期待。
他 跟 生命 起源 比较 有关系 的 事情 是, 他 可以 拍 一些 太阳系 外行星, 就是 其他 恒星 周围 行 星系 系统 里面 行星 的 表面 大气, 这 是一个 很 兴奋 的 东西。 就是 之前 在 地面 上 的 望远镜, 它的 探测 灵度 不够 高, 然后 它 附带 的 波长 也 不够 长。 所以 你 通过 詹姆斯 韦伯 望远镜 是 有可能 拍摄 到 一些 系 外行星 大气 的 光谱。 从 这个 光谱 你是 可以 判断 出来 它的 大气 的 成分, 它 上面 是不是 还有 很多 的 水、 二氧化碳 什么 之类 的。 它 可能 能 挑选出 一些 或者 一批 有 潜力 孕育 生命 的 行星, 但是 上面 是不是 有 文明? 其实我 觉得 可能 是 做不到 这种 事情。
所以 他 只能 把 这些 行星 向 相当于 是 找 出来。
找到 最有 可能 的 代表性 的, 然后 我们 看 有没有 办法 对 他们 再 进行 更 细致 的 研究。
非常 精彩 也 非常 有 收获 的 一期。 谢谢 两位 来 参与 我们的 节目, 这就是 我们 今天 的 节目。 如果 大家 喜欢 我们的 节目, 欢迎 给 我们 写 评论 或者 写 留言, 感谢 大家 的 收听, 谢谢。