第340章 验证一个关乎存亡的答案
随着时间的推移,望远镜飞行了16万公里。
它刚刚通过范艾伦辐射带最强烈的局域,但多层屏蔽设计保护了敏感电子设备,辐射剂量监测显示,所有系统都在安全范围内。
“第一次轨道修正准备。”。
这样的速度对于望远镜当前的速度而言微不足道,但足以确保它不会错过150万公里外的l2点。
发射后第三天,望远镜跨越了地月距离。
从它的视角看,月球是一个明亮的灰色圆盘,表面环形山清淅可见。
但望远镜不能转向月球,它的遮阳板必须永远指向太阳和地球方向,保护仪器免受热辐射干扰影响。
在接下来的一个月里,控制团队每天工作16小时,分三班监控望远镜状态。
每个温度传感器、每个电流读数、每个压力值都被仔细分析,任何微小异常都会触发警报和调查。
发射后第七天,望远镜到达了地球引力影响与太阳引力影响的平衡局域。
在这里,地球的引力已经减弱到只有地面时的1/400,但仍是主导力量。
“第二次轨道修正完成。”
“所有系统正常。”
“制冷机预冷程序激活。”
这是关键的一步,为了观测中红外波段,望远镜的iri仪器需要冷却到仅比绝对零度高7度的极低温。
过程需要持续数周时间,首先通过被动辐射冷却,然后使用多级制冷机。
监测数据显示,望远镜背阳面的温度已经下降到—200c以下,但仪器舱内部仍维持在—150c左右,还需要进一步冷却。
发射后第十五天,望远镜距离地球98万公里。
它刚刚通过了任务中最危险的阶段之一的微流星体密集区。
虽然没有遇到大型颗粒,但传感器记录到了十六次极微碰撞,都被防护罩成功阻挡。
“遮阳板展开程序准备。”
这是任务中最复杂的展开步骤之一,五层遮阳板必须完美展开并绷紧,任何褶皱或撕裂都会导致热控失效。
遮阳板展开是一个持续五天的精密过程,每一天,控制团队只执行一小部分动作,然后花数小时分析数据,确认一切正常后再继续。
第一天是释放固定设备,72个用于在发射过程中固定遮阳板的锁扣必须按精确顺序解开,任何一个卡住都可能导致展开失败。
“固定设备释放指令发送。”
“确认接收。”
“执行。”
屏幕上显示着每个锁扣的状态,1号解锁,2号解锁,3号解锁————到了第33号锁扣,其状态灯闪铄黄色,控制室里气氛骤然紧张。
“33号锁扣传感器异常,但机械状态显示已解锁。”
“备用传感器数据呢?”
“备用传感器显示已解锁。”
“继续监测,按计划进行。”
这是一个艰难的决定,但黄宗晟也没有过多尤豫,如果锁扣确实未解锁,继续展开可能导致遮阳板撕裂。
但如果停下检查,可能错过最佳展开时机。
如果33号确实故障,也有冗馀展开路径,所幸有惊无险,随后其它锁扣正常释放。。
在地球上测试时,团队花了两年半的时间才找到不产生褶皱的展开方法。
“第一层展开指令发送。”
太空中,望远镜侧面的小型电机开始转动,缓慢拉出折叠的遮阳板。
这个过程极其缓慢,每秒钟只展开几厘米,任何突然的动作都可能导致材料撕裂。
工程师们摒息盯着屏幕,从望远镜自拍摄象头传回的图片显示,银色的遮阳板正象蝴蝶翅膀般缓缓展开。
”
“检测到异常振动。”传感器突然报警。
“暂停展开。”黄宗晟立即下令。
数据分析显示,振动来自33号锁扣局域,放大图象显示,锁扣已解锁,但有一个微小碎片卡在铰链处。
“碎片尺寸预估2到3毫米,可能是发射过程中脱落的绝缘材料。”
“建议使用机械振动清除。”陈明宇向他老师提议:“激活侧面姿态控制推进器,产生微小振动。”
这是一个冒险的方案,振动可能影响其他展开部件,但也可能是清除碎片的唯一方法。。”黄宗晟做出了决定。
推进器点火,望远镜轻微震动,摄象头显示,碎片被震离,飘入太空,所有人都松了一口气。
“碎片清除,继续展开。”
第一层遮阳板完全展开花了八小时,当最后一部分薄膜完全伸展并绷紧时,控制中心爆发了压抑的欢呼。
显然,第一层是最关键的,它承担了最主要的太阳热辐射阻挡功能。
接下来的第三天和第四天,第二到第五层遮阳板依次展开。
每一层都比前一层略大,形成阶梯状结构,五层材料之间有12厘米的间隙,允许热量从侧面辐射出去,确保背阳面的仪器舱温度低于—220c。
“第五层展开完成。”
“所有遮阳板张力正常。”
“温度梯度测量,向阳面85c,背阳面—233c。
“,完美的数据,遮阳板系统工作得比地面测试时还要好。
在太空的真空中,没有空气传导热量,遮阳板的效率达到了理论设计的最大值。
但真正的挑战才刚刚开始,那便是主镜展开。
发射后第二十二天,望远镜距离地球135万公里,主镜展开程序激活。。
“右侧镜翼展开准备。”
第一阶段的展开相对简单,整个镜翼作为一个单元展开,支撑结构上的电机激活,将折叠的镜片组件缓慢旋转到位。
“右侧镜翼展开角度10度20度30度”
这个过程持续了四小时,当右侧镜翼完全展开并锁定时,控制中心的人们几乎不敢呼吸。
“右侧锁定确认。”
“左侧镜翼展开激活。”
又是四小时的漫长等待,左侧镜翼展开同样顺利,当最后一声“锁定确认”传来时,许多人已经情难自已。
不过任务还没有结束,接下来是精密调整。
36块镜片中的每一块都需要独立调整,使它们形成一个连续的光学表面,整体形变容差不超过7纳米。
这相当于将京圈到魔都的距离误差控制在1毫米以内,足见其苛刻程度。
“镜片校准程序激活,第一阶段粗调。”
每块镜片背面的六个微型促动器开始工作,根据激光测距和电容传感器的反馈,将镜片调整到大致正确的位置,这个过程需要三天时间。
发射后第二十六天,粗调完成。
所有镜片已就位,但精度只达到毫米级别,接下来是纳米级的精细调整。
“第二阶段精细校准,激活主镜对准传感器。”
望远镜内部的特殊传感器发射激光束,测量每块镜片的相对位置,这些数据与地面预先计算的理想曲面进行比较,生成调整指令。。”
“执行。”
促动器以纳米级的步长移动,在太空的零重力环境下,这样的精密调整成为可能。
反而在地球上,重力导致的镜片弯曲就足以超过容差。
一天后,第三块镜片遇到问题。
3号镜片c促动器响应异常,移动量不足预期值的30,控制中心气氛再次紧张,促动器故障可能导致该镜片永远无法对准。
“尝试交替使用相邻促动器补偿。”陈明宇再次提出了解决方案,黄宗晟采纳了他的建议。
工程师们迅速计算,如果使用其他五个促动器以不同力度推动,理论上能达到相同的位置调整。
但这需要极其复杂的协调,万幸团队们做到了。
“计算完成,新指令串行生成。”
“发送。”
六小时的计算和测试后,新指令发送到望远镜,3号镜片缓慢移动,最终到达目标位置,虽然路径不同,但结果正确。
“3号镜片校准完成,精度满足要求。”
所有人长舒一口气,冗馀设计再次拯救了任务。
大家也在心中佩服陆安的决策,增加的预算是对的,不然真的要出大事。。
“主镜校准完成。”
但还有最后一步,副镜展开。
副镜是望远镜光学系统的关键部件,它将主镜收集的光反射到仪器舱内的传感器。
“副镜塔架展开准备。”
塔架由三根碳纤维支柱组成,发射时折叠在主镜前方,现在它们需要展开,将副镜精确送到主镜焦点位置。
“支柱1展开,锁定。锁定完成。”
“支柱2展开,锁定。锁定完成。”
“支柱3展开,锁定。锁定完成。”。
“副镜精细调整开始。”
副镜也有自己的促动器系统,可以进行六个自由度的纳米级调整,这个过程又花了一天时间。
发射后第三十天,2019年11月31日,“陆安望远镜”到达预定的日地拉格朗日l2点。
这是一个引力平衡点,距离地球150万公里。
在这里,望远镜可以保持与地球和太阳的相对位置基本不变,遮阳板永远朝向太阳和地球方向,背阳面的仪器永远处于极低温的黑暗环境中。
“l2点入轨确认。”
“轨道维持系统激活,进入晕轨道。”
望远镜不会精确停留在l2点,而是在其周围绕行一个巨大的“晕轨道”,周期约六个月,这样可以用最少的燃料保持位置,避免频繁轨道修正。
这可以节省大量的能源,省出的能源用于望远镜的调度,从而延长望远镜的使用寿命周期,毕竟这玩意是没法从地球输送补给能源的。
黄宗晟下达仪器激活和测试的指令。
“近红外相机电源接通。”
“中红外仪器制冷机最后阶段激活。”
“精细制导传感器激活。”
每个仪器依次激活,传回的工程数据显示,所有系统正常。
这一刻,控制中心爆发出持续五分钟的掌声和欢呼,许多人相拥欢呼。
历时30天的鏖战,惊心动魄,生怕出一点纰漏导致整个任务失败,数百亿打水漂。
期间出现了一些意外,但所幸都是虚惊一场。
所有人都压力巨大,但这一刻终于卸下了,所有人可以开香槟庆祝了。
消息也第一时间传到了嘉宁市,此刻的陆安正在元界智控新总部董事长办公室。
小行星事关重大,日子也要过,公司和其他事业也要发展。
“进来。”
陆安话音刚落,只见灵曦走进办公室向他汇报:“主人,陆安望远镜”
点预定轨道,成功激活完成,黄宗晟院士已经正式下达指令开启第一次试观测。”
首次试观测,如果光学系统对准正确,将会看到一个清淅的星点图象,如果有问题,可能看到模糊的光斑,甚至什么都看不到。
而锁定的观测位置,赫然便是陆安给出的“蒙特摩洛斯”小行星当前所处柯伊伯带外缘位置的天区坐标。
不过这个事情目前是高度保密的,非知情者不知道此刻望远镜正在执行绝密级的观测任务,以为这就是单纯的试观测。
闻言,陆安点点头:“知道了。”
他对此很淡定,因为他对于结果十分笃定。
不过,这会儿黄宗晟等一众参与其中的知情科学家们就没有他这么淡定。
他们现在的心情十分复杂且忐忑不安,就象初恋少女等待恋人,怕他来,又怕他不来,更怕他乱来。
与此同时,陆安望远镜地面控制站。
黄宗晟站在控制室里,他已经两天没合眼了,他身后,七八个研究员同样摒息凝神,房间里只有服务器机柜低沉的嗡鸣和偶尔的键盘敲击声。
“最后一次校准完成。”。”
听着汇报的黄宗晟点点头,喝了口茶提提神并说道:“锁定目标局域。”
破译信号揭示的一切到底是不是真的,很快就能得到验证。
直径390公里的小行星?来自太阳系外?17年后撞击地球?未来的人类后人发来的预警信号?
每一条都是如此的离谱,但黄宗晟知道陆安不是那种乱开玩笑的人,尤其不会用这种事情开玩笑。
“开始曝光!”
黄宗晟果断下达指令:“第一组,近红外波段,所有四个模块同时工作,曝光时间1800秒。”
“收到!”
巨大的望远镜在深空中静静调整姿态,它此刻位于日地拉格朗日l2点,距离地球150
万公里,是人类迄今为止最强大的空间望远镜。
阿镁那边的韦伯望远镜这会儿还在地球躺着,其性能也不如陆安望远镜,而且又鸽了,也不知道还要鸽到什么时候。
此时此刻,这深空之眼正对准太阳系的边缘。
时间一分一秒过去,控制室里的气氛凝重异常,大家都在等结果。
“曝光完成。”
约莫半个小时后,工程师第一时间报告。
“开始数据传输。”
不久之后,第一幅图象出现在屏幕上,所有在场的科学家同时倒吸一口凉气。
那是一片稀疏的星场,几十颗遥远的恒星像洒在黑丝绒上的钻石。
但在图象之中,一个明显的非恒星点源清淅可见。
它不是一个完美的点,而是有着可分辨的延伸轮廓。
“我的天啊————”一位天体物理学教授喃喃道,而黄宗晟俯身向前,强压着内心的情绪说道:“快!放大,用最高分辨率!”

