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詹姆斯韋伯太空望遠鏡是世上最復雜的紅外線望遠鏡，用于負責多項研究項目。NASA計劃使用阿麗亞娜五號火箭于10月31號在法屬幾內(nèi)亞發(fā)射該望遠鏡。

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在成功打開太陽能電池板后——這也正是它進入太空后必做的事——韋伯望遠鏡正在靜待2020年12月17號的最終測試，測試地點設在NASA戈達德宇宙飛行中心。之后它將準備就緒，被運往發(fā)射地點待命。

詹姆斯韋伯太空望遠鏡（又稱JWST或者簡稱韋伯），是有史以來體型最大，能力最強，結構最復雜的紅外線望遠鏡。成千上萬來自世界各地的天文學家將利用它進行各種各樣的研究，補充或以及拓展它的前輩們（宏偉的哈勃太空望遠鏡以及退役的斯皮策紅外線太空望遠鏡）的探索成果。

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一旦進入太空，置身朦朧的地球大氣層之上，韋伯便可以一覽無余地看到遠近的宇宙。因為光的速度有限（秒速186，,000英里，即每秒300，000千米），這臺新太空望遠鏡還能夠幫助我們洞察宇宙的過去：從大爆炸之后的第一縷光，到銀河系的形成和演變，到地球以及其他行星系統(tǒng)。

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因此韋伯會被用來研究我們宇宙的每個歷史時期。

藝術家對韋伯太空望遠鏡自火箭展開時的想象圖。發(fā)射時間現(xiàn)定于2021年10月31日。

韋伯望遠鏡，原名“下代太空望遠鏡”，于2002年九月更名為“詹姆斯韋伯”，名字取自德高望重的美國宇航局前局長。整個項目是NASA、歐空署以及加拿大太空署進行國際合作的結果。NASA位于格林 貝爾特 馬里蘭州的戈達德宇宙飛行中心，負責開發(fā)工作，而位于加州雷東多海灘的諾斯羅普格魯曼公司是該項目的主要工業(yè)合作伙伴。

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位于馬里蘭州巴爾的摩爾市的太空望遠鏡科學研究所，與當時哈勃發(fā)射一樣，會在韋伯望遠鏡發(fā)射后開始運作。

韋伯望遠鏡最重要也是最顯著的特征之一就是它21英尺寬（6.5米寬）的金色的主鏡。反射式望遠鏡的主鏡決定了它可以收集多少光線，因此決定了它可以看到多深的宇宙。韋伯望遠鏡的主鏡有哈勃望遠鏡的主鏡的將近三倍寬。它是由18塊用超輕質鈹制成的分開的六角形段組成的，在發(fā)射時它將折疊起來。

然而韋伯望遠鏡最大的特點，是它約等于網(wǎng)球場面積的遮陽板。這個設計將來自太陽的熱量減少至原來的百萬分之一，讓溫度達到大約-364華氏度（約-220攝氏度）。這個遮陽板設計的目的是為了保持鏡體和儀器冷卻。它們?nèi)绻苯颖惶柤訜?，就會自己產(chǎn)生紅外輻射，并使來自待觀測遙遠星系的紅外信號被淹沒在其中。

韋伯望遠鏡裝備了四個相機，以及帶有能夠感應極其微弱信號感應器的分光計。其中一個——近紅外光譜儀——有可編程的"微快門"，使其可以同時觀測多達100個目標。另一個儀器的感應器則需要在比遮陽板能提供的溫度還要低的環(huán)境下才能夠工作，因此，一個制冷機將讓它保持在約-447華氏度（大約7開爾文或-266攝氏度）。

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藝術家對韋伯（左）和哈勃望遠鏡整體尺寸的對比概念圖。圖片由GSFC/NASA提供。

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韋伯望遠鏡將擁有一個直徑6.5米（21英尺）的主鏡。而哈勃望遠鏡的主鏡的直徑是2.4米（大約八英尺）。注意人的體型和它們的比例。圖片來自于NASA。

韋伯望遠鏡的能力超過了哈勃望遠鏡的能力，因此，它并不是個替代品，而是一個繼承者（這兩個望遠鏡甚至被計劃并肩合作一段時間）。韋伯望遠鏡將憑借更高的靈敏度來進一步觀察電磁波譜的紅外區(qū)域，這也使其能夠比哈勃望遠鏡更深入地觀察更遠處的形成恒星及恒星系統(tǒng)的塵埃星云的過于和內(nèi)部。特派團的通訊專家Thaddeus Cesari寫道：

除了發(fā)射后對韋伯望遠鏡的開發(fā)性預期,韋伯還需要改善測試的基礎設施和規(guī)劃參與大型復雜的航天器在太空中使用的流程…之前在空間望遠鏡的發(fā)展過程中吸取的教訓能夠在韋伯中實踐，而且相同的知識理念也能打造出未來的太空望遠鏡。

數(shù)千名科學家、工程師和技術人員為建造、測試和完善韋伯望遠鏡作出了貢獻。

共有258家公司、相關機構和大學參與，其中142家來自美國，104家來自12個歐洲國家，12家來自加拿大。

我們?nèi)绾慰创罩械奈矬w，部分取決于望遠鏡接收到的電磁波譜的波長。這是船底座星云可見光(左)和紅外線(右)的對比，這兩張圖片都是由哈勃拍攝的。在紅外圖像中，我們可以看到更多以前不可見的恒星。圖片由美國宇航局、歐洲航天局、M.里維奧和哈勃望遠鏡20周年紀念團隊提供。

NASA現(xiàn)在的目標是2021年10月31日發(fā)射韋伯望遠鏡。該望遠鏡將由阿麗亞娜5號火箭從位于法屬圭亞那庫魯附近的歐洲航天發(fā)射場的ELA-3號發(fā)射場送入軌道。

研發(fā)始于1996年，最初計劃于2007年發(fā)射，預算為5億美元。但該項目已經(jīng)出現(xiàn)了相當大的延遲和成本超支，并在2005年進行了重大的重新設計。后來，計劃于2020年3月啟動，但目前的冠狀病毒大流行也造成了重大挫折。

然而現(xiàn)在，已經(jīng)取得了重大進展，現(xiàn)有的項目資金將在現(xiàn)有的88億美元的成本上限內(nèi)完成韋伯號，NASA說。

2020年10月，該項目成功完成了環(huán)境測試試驗，旨在模擬發(fā)射的相當嚴格程度。2020年12月，完整組裝的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的遮陽板成功地完成了最后一系列測試，包括完全展開遮陽板，就像該望遠鏡在太空中需要做的那樣。在美國宇航局的這篇文章中了解更多關于最后的遮陽板測試。

但韋伯號還沒有完全準備好運送到發(fā)射地點。NASA官員表示，到2021年2月，它還要經(jīng)受更多測試。一旦它升空，這個龐大的天文臺將會到達拉格朗日點2，一個距離地球93萬英里(150萬公里)的重力穩(wěn)定點。韋伯隨后將展開它的遮陽板，并開始利用它耀眼的鏡子在紅外線下研究宇宙。屆時太空望遠鏡科學研究所將開始運作。位于華盛頓的NASA科學任務理事會副局長托馬斯·左布臣說:

整個韋伯望遠鏡團隊的堅持不懈和創(chuàng)新，使我們能夠克服我們在發(fā)射這一前所未有的任務的道路上無法預見的挑戰(zhàn)。韋伯天文臺是世界上最復雜的太空天文臺，也是我們科學研究的重中之重。在大流行期間，我們一直在努力保持進展。該團隊將繼續(xù)專注于達到里程碑，并達成技術解決方案，幫助我們度過明年的新推出日期。

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從全國范圍內(nèi)精挑細選出的二十二位藝術家在NASA的戈達德參加了詹姆斯韋伯太空望遠鏡藝術家盛會。他們就坐在韋伯面前，一邊聽科學家、工程師和其他項目負責人介紹韋伯的使命，一邊進行著藝術家的各項工作：素描、繪畫、寫作、縫紉、演奏。韋伯極其使命都給藝術家們留下了驚人的印象。

韋伯將在距離地球100萬英里(150萬公里)的地方繞太陽公轉，即所謂的第二拉格朗日點或L2。注意，這個圖形是不可縮放的。通過NASA圖像。

結語：詹姆斯韋伯太空望遠鏡是世界上最大、功能最強、最復雜的紅外望遠鏡，其建造目的是進行深空天體物理研究。NASA計劃于2021年10月31日在法屬圭亞那庫魯附近的歐洲航天發(fā)射場，用阿麗亞娜5號火箭將其發(fā)射升空。

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作者：Lia Rovira?

FY：Astronomical volunteer team

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