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第340章 验证一个关乎存亡的答案


第340章  验证一个关乎存亡的答案

    随著时间的推移,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区域,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。」

    小型推进器点火47秒,速度变化仅每秒2.1米。

    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,表面环形山清晰可见。

    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区域。

    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。」

    「制冷机预冷程序启动。」

    这是关键的一步,为了观测中红外波段,望远镜的MIRI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—200℃以下,但仪器舱内部仍维持在—150℃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。

    第一天是释放固定装置,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。

    「固定装置释放指令发送。」

    「确认接收。」

    「执行。」

    屏幕上显示著每个锁扣的状态,1号解锁,2号解锁,3号解锁————到了第33号锁扣,其状态灯闪烁黄色,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犹豫,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,也有冗余展开路径,所幸有惊无险,随后其它锁扣正常释放。

    第二天展开第一层遮阳板,这层厚度仅0.025毫米的聚醯亚胺薄膜,面积却相当于一个网球场。

    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。

    「展开进度5%...10%...15%...」

    工程师们屏息盯著屏幕,从望远镜自拍摄像头传回的图片显示,银色的遮阳板正像蝴蝶翅膀般缓缓展开。

    」20%...25%...30%...」

    「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号锁扣区域,放大图像显示,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:「启动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。

    「同意执行,最小脉冲,持续时间0.1秒。」黄宗晟做出了决定。

    推进器点火,望远镜轻微震动,摄像头显示,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—220℃。

    「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85℃,背阳面—233℃。

    「,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,主镜展开程序启动。

    主镜由36块六边形铍镜组成,直径8.4米,现在,这些折叠的部分需要展开,形成完整的主镜。

    「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,支撑结构上的电机启动,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。」

    「左侧镜翼展开启动。」

    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。

    「镜片校准程序启动,第一阶段粗调。」

    每块镜片背面的六个微型促动器开始工作,根据雷射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,启动主镜对准传感器。」

    望远镜内部的特殊传感器发射雷射束,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。

    「1号镜片调整,X轴+12.7纳米,Y轴—5.3纳米,Z轴+0.8纳米。」

    「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,新指令序列生成。」

    「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,冗余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。

    发射后第二十九天,所有36块镜片校准完成,主镜已经形成一个近乎完美的抛物面,整体误差仅5.3纳米,优于7纳米的设计要求。

    「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。」

    三根支柱顺利展开,形成一个稳定的三脚架,副镜现在位于主镜前方7.8米处,误差不超过2毫米。

    「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。」

    「轨道维持系统启动,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。

    黄宗晟下达仪器启动和测试的指令。

    「近红外相机电源接通。」

    「中红外仪器制冷机最后阶段启动。」

    「精细制导传感器激活。」

    每个仪器依次启动,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」成功泊入L2

    点预定轨道,成功启动完成,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,将会看到一个清晰的星点图像,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,就像初恋少女等待恋人,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,七八个研究员同样屏息凝神,房间里只有伺服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。」工程师汇报导:「望远镜指向精度达到0.001角秒,冷却系统稳定在6.8开尔文。」

    听著汇报的黄宗晟点点头,喝了口茶提提神并说道:「锁定目标区域。」

    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著,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,第一幅图像出现在屏幕上,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。

    但在图像之中,一个明显的非恒星点源清晰可见。

    它不是一个完美的点,而是有著可分辨的延伸轮廓。

    「我的天啊————」一位天体物理学教授喃喃道,而黄宗晟俯身向前,强压著内心的情绪说道:「快!放大,用最高解析度!」


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