2021 年 12 月 25 日，阿麗亞娜空間公司的阿麗亞娜 5 號(hào)火箭將韋伯望遠(yuǎn)鏡送入深空，比計(jì)劃晚了 7 到 14 年，超出預(yù)算 2 到 10 倍。JWST 重 6.2 噸（約 13,600 磅）盡管包裝了一個(gè)前所未有的折紙狀鏡子，其總收集面積是哈勃望遠(yuǎn)鏡的六倍多，但在升空時(shí)的重量幾乎是美國(guó)宇航局標(biāo)志性的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的一半。用像阿麗亞娜 5 號(hào)這樣的火箭發(fā)射離地球這么遠(yuǎn)的這么大鏡子所需的極端質(zhì)量的減少和異常復(fù)雜性的結(jié)合有助于部分解釋為什么韋伯望遠(yuǎn)鏡花了這么長(zhǎng)時(shí)間（約 18 年）和成本如此之高（約 97 億美元）設(shè)計(jì)、開發(fā)和建造。盡管如此，它終于推出了。阿麗亞娜 5 號(hào)完成了大部分工作，將望遠(yuǎn)鏡送入軌道，在其機(jī)載推進(jìn)器的幫助下將引導(dǎo)它到達(dá)距離地球約 150 萬(wàn)公里（約 950,000 英里）的太陽(yáng)-地球 L2 拉格朗日點(diǎn)?；蛟S是天基天文臺(tái)歷史上最大的緩解，韋伯望遠(yuǎn)鏡極其復(fù)雜的部署過(guò)程隨后在沒(méi)有出現(xiàn)任何重大問(wèn)題的情況下完成。升空 30 天后，望遠(yuǎn)鏡完全展開到達(dá)其運(yùn)行軌道。

相比之下，在過(guò)去的四個(gè)月里，幾乎所有 JWST 的工作都集中在不太明顯和小得多的對(duì)齊和校準(zhǔn)過(guò)程上。JWST 的 18 個(gè)主鏡段中的每一個(gè)都緩慢但穩(wěn)定地以微米為單位精確定位，同時(shí)望遠(yuǎn)鏡的大片區(qū)域緩慢冷卻至環(huán)境溫度，這對(duì)于獲得最佳性能至關(guān)重要。同時(shí)，韋伯的所有主要儀器都成功工作并進(jìn)入了校準(zhǔn)和調(diào)試的早期階段。只有在儀器經(jīng)過(guò)精心校準(zhǔn)、鏡子完美對(duì)齊、關(guān)鍵硬件冷卻至 -449°F (-267°C) 的溫度后，韋伯才能開始觀察宇宙并徹底改變大量的空間科學(xué)子集。第一步也是最重要的一步：鏡子對(duì)準(zhǔn)，現(xiàn)在已經(jīng)完成。校準(zhǔn)過(guò)程于 2022 年 2 月開始，即升空六周后。首先，使用未對(duì)齊的鏡子捕獲圖像，以幫助確定它所處的確切狀態(tài)。韋伯的 18 個(gè)鏡子段中的每一個(gè)都被單獨(dú)移動(dòng)，以確定每個(gè)鏡子負(fù)責(zé)的圖像，然后允許地面控制器正確聚焦每個(gè)鏡子對(duì)目標(biāo)恒星的捕獲。在一個(gè)被稱為“粗調(diào)相位”的過(guò)程中，一旦這 18 個(gè)光點(diǎn)得到很好的分辨并連接到特定的鏡像片段，這些片段就會(huì)逐漸相互轉(zhuǎn)向以產(chǎn)生單個(gè)圖像。JWST被嚴(yán)重低估了完成該步驟所需的幾乎深不可測(cè)的精度。為了充分發(fā)揮其潛力，韋伯望遠(yuǎn)鏡的每個(gè)鏡段必須對(duì)齊到彼此之間 50納米以內(nèi)。

根據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局的說(shuō)法，“如果韋伯主鏡有美國(guó)那么大，那么每個(gè)部分都將是德克薩斯州那么大，團(tuán)隊(duì)需要將這些德克薩斯州大小的部分的高度相互對(duì)齊，精確度為大約 1.5 英寸。”隨后進(jìn)行了精細(xì)調(diào)整，涉及到一套更加深?yuàn)W的過(guò)程，旨在盡可能完美地聚焦鏡子。然后調(diào)整生成的圖像，使其在韋伯望遠(yuǎn)鏡的四個(gè)主要科學(xué)儀器的視野中正確對(duì)齊。最后，七步校準(zhǔn)過(guò)程中的一些步驟被重做或改進(jìn)，以完全優(yōu)化鏡子，使其符合地球創(chuàng)造者和潛在用戶的喜好。最終，韋伯望遠(yuǎn)鏡的校準(zhǔn)非常成功，產(chǎn)生的圖像甚至比其工程師做出的“最樂(lè)觀的預(yù)測(cè)”更清晰。美國(guó)宇航局表示，該圖像非常詳細(xì)，以至于它實(shí)際上已經(jīng)達(dá)到了韋伯望遠(yuǎn)鏡大小的鏡子的物理分辨率極限，這意味著它必須違反已知的物理定律才能解析更多細(xì)節(jié)。完成鏡子校準(zhǔn)后，JWST 在科學(xué)操作開始之前只剩下一個(gè)主要障礙：儀器調(diào)試。調(diào)試是一個(gè)包羅萬(wàn)象的短語(yǔ)，涵蓋了驗(yàn)證 JWST 的四個(gè)主要儀器是否按預(yù)期運(yùn)行并盡可能準(zhǔn)確可靠地完成設(shè)計(jì)工作所需的廣泛校準(zhǔn)、分析、實(shí)驗(yàn)和優(yōu)化。在某些時(shí)候，極其復(fù)雜的科學(xué)儀器的使用變得更像一種藝術(shù)形式，科學(xué)家和他們充滿希望的貿(mào)易工具之間必須建立一定程度的信任，然后他們才能自信地在大理石上鑿鑿并開始鉆研前所未有的廣度和細(xì)節(jié)。如果調(diào)試與部署和校準(zhǔn)一樣順利，JWST 團(tuán)隊(duì)最早可以在 2022 年 7 月捕捉和分享望遠(yuǎn)鏡對(duì)宇宙的第一次可操作觀測(cè)。

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