詹姆斯韦伯天文望远镜(JWST)调研报告.doc

詹姆斯韦伯天文望远镜(JWST)调研报告.doc: .
詹姆斯韦伯天文望远镜(JWST )调研报告
——下一代哈勃天文望远镜
JWST 概述
JWST/NGST计划是美国NASA、欧洲ESA和加拿大CSA正在合作进行的 空间天文望远镜计划。JWST/NGST预计于2014年发射，将成为HST的继承者。 JWST 将发展和验证多项大口径空间望远镜技术的重大创新。
NGST(Next Generation Space Telescop)e “下一代空间望远镜”在 1989年提 出，NASA在1995年开始组织先期论证和预研究。2002年9月10 日，NASA 宣布将NGST命名为JWST,以James Webb这位阿波罗登月计划领导人也曾任 NASA 首席执行官的名字为“下一代空间望远镜”的冠名。
JWST 的研究理念是：在哈勃的基础上应用更先进的技术，口径应该是哈勃 的 3~4倍，造价要降到哈勃的 1/4~1/5。在经过 A 项研究后， JWST 现已转入 B 项研究，研制工作已经全面开展。
,集光面积25m2，~28阿，工作温 度低于35K。JWST工作在L2轨道，距地球150万km，可以排除地球对JWST 的温度影响。一个有网球场面积大小的遮阳板在空间拦截太阳对 JWST的直接照 射。
JWST 主要参数
轨道：*106km, L2 轨道
预期寿命： 5~10年
有效载荷总质量：约 6200kg
主镜：，有效集光面积25m2，18块六角形镜面拼接，折 叠发射，在轨展开成形
光学分辨率：,在入=2000nm达到衍射极限成像
探测谱段： 600~28000nm
探测仪器：近红外和可见段相机(NIRCam)、近红外多目标色散光 谱仪(NIRSpec)、中红外相机和光谱仪(MIRI)以及精密指导传感器(Fine Guida nee Sensor , FGS)
遮光板： 22m*10m 在轨展开
望远镜工作温度：＜50K
预算：
JWST各子系统组成
JWST主要由主光学望远镜系统(Optical Telescope Element, OTE)＞科学仪 器(Science Instrument Module, ISIM )和太空船(Spacecraft Element, SE 三部 分组成。
JWST observatory segme nt
JWST之OTE子系统
JWST主光学望远镜光学设计是三反射镜消像差系统，等效 口径，系
统焦距108m，焦比F/~15kg/m2，主镜自身重量不超过 400kg。，折叠发射，入轨展 开，并在波前探测系统监视下调整入位，达到 18块子镜的共相。主望远镜在轨
运行后平均每两个星期需要做一次主镜及光学系统的准直 /共相调整。望远镜将
瞄准一颗亮星作为检测光源，波前探测器与变形镜、主镜每一块子镜的三维促动 调整机构以及次镜的6维调整机构构成闭环控制，实现望远镜光学系统在轨的准 直调整和共相。望远镜出瞳上装有快速摆镜，用于高精度在轨图像稳定和方位补 偿。主望远镜在轨工作温度40K，将采用大面积遮阳板和被动制冷达到环境温度 要求。
OTE . ISIM
V3 但 nt 卜 spacecraft)
(VI, V3)
origin
Secondary mirror
Cassegrain focus
Fine
Steering Mirror
Focal
Surface
Primary
Mirror
f/#:
Effective Focal Length: 1314 m
PM diameter = 6,6 m (circumscribed cirde)
图：JWST主光学系统光路图
7
NIRCam
i which
<13iiwn
NIRSpec
图：OTE焦面上对应于各有效载荷的成像区域分布图
Second a ryM irror support & baffle
Folding secondary mirror support strut
Glare Stop
Primary M