2021年12月25日，這一應(yīng)該是一個(gè)天文愛好者值得紀(jì)念的日子，這一天詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在法屬圭亞那庫魯航天中心發(fā)射升空。

韋伯望遠(yuǎn)鏡發(fā)射升空后，飛行了27分鐘，與火箭分離進(jìn)入預(yù)定軌道。它將在太空飛行大約1個(gè)月的時(shí)間，到達(dá)距離地球約161萬公里的觀測(cè)位置-地球和太陽系統(tǒng)的L2拉格朗日點(diǎn)。

預(yù)計(jì)2022年晚些時(shí)候開始工作，收集太空數(shù)據(jù)和圖像。

韋伯望遠(yuǎn)鏡是目前全球已建成性能最強(qiáng)大、也是造價(jià)最高的太空望遠(yuǎn)鏡。

韋伯天文望遠(yuǎn)鏡從1996年開始醞釀建造，中間經(jīng)歷了技術(shù)設(shè)計(jì)不完善、經(jīng)費(fèi)投入不足、研發(fā)方案有漏洞、疫情肆虐等諸多考驗(yàn)，直到2020年才算正式建造完成。

韋伯望遠(yuǎn)鏡的金色主鏡，是一個(gè)6.5米寬的凹形結(jié)構(gòu)，由18個(gè)直徑為1.32米的較小六角形鏡組成。此外它還有一個(gè)小型次鏡，直徑為0.74米。韋伯望遠(yuǎn)鏡的總重超過6噸，造價(jià)超過100億美元。

不僅如此，韋伯望遠(yuǎn)鏡的鏡面都由涂有黃金的鈹制成，經(jīng)過優(yōu)化，可以反射來自宇宙深處數(shù)十億光年外的極遠(yuǎn)星系的光。韋伯望遠(yuǎn)鏡需要在接近絕對(duì)零度的零下220℃工作。為了保持這種寒冷，韋伯望遠(yuǎn)鏡在被發(fā)送到深空后，將部署遮陽板，以遮擋鏡面和儀器其他部分免受太陽照射。

目前人類尚在使用的太空望遠(yuǎn)鏡是1990年4月發(fā)射的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡。過去30多年中，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡為人類提供了非常重要的宇宙圖像，如著名的“創(chuàng)生之柱”和被稱為“哈勃超深空”的近萬個(gè)星系的圖像。這些圖像都加深了人類對(duì)“大爆炸”以來宇宙變化的認(rèn)識(shí)，甚至改變了人類對(duì)宇宙的思考方式。

韋伯則是當(dāng)前世界上最強(qiáng)大、最復(fù)雜的太空望遠(yuǎn)鏡。與哈勃望遠(yuǎn)鏡相比，韋伯太空望遠(yuǎn)鏡具有更大優(yōu)勢(shì)：哈勃設(shè)計(jì)目的是收集可見光和紫外光，只有有限的紅外光能力。韋伯望遠(yuǎn)鏡收集紅外光；哈勃望遠(yuǎn)鏡直徑2.4米，韋伯望遠(yuǎn)鏡直徑 6.5米，有更大的集光區(qū)，也就意味著韋伯可以比哈勃看得更深更遠(yuǎn)；哈勃在非常接近地球的軌道上運(yùn)行，而韋伯望遠(yuǎn)鏡將在150萬公里之外；韋伯望遠(yuǎn)鏡的靈敏度比哈勃望遠(yuǎn)鏡高約100倍。韋伯望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)是為了超越哈勃看到宇宙的更深處。

作為有史以來最強(qiáng)大的太空望遠(yuǎn)鏡，韋伯望遠(yuǎn)鏡號(hào)稱能夠凝視130億年前的宇宙。

韋伯望遠(yuǎn)鏡經(jīng)歷了數(shù)次延遲發(fā)射

詹姆斯·韋伯望遠(yuǎn)鏡是由美國國家航空航天局、歐洲航天局和加拿大航天局耗資約100億美元聯(lián)合研究開發(fā)。該望遠(yuǎn)鏡是已建成的性能最強(qiáng)、造價(jià)最高的太空望遠(yuǎn)鏡。它攜帶4臺(tái)最先進(jìn)的科學(xué)儀器，配備高分辨率、高靈敏度紅外探測(cè)器，NASA希望它能夠和老化的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡同時(shí)運(yùn)行。

也正是因?yàn)轫f伯望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，發(fā)射條件嚴(yán)苛，導(dǎo)致其成本高昂，也經(jīng)歷了一次又一次的延遲發(fā)射。NASA在1996年便開始了韋伯望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目的招標(biāo)，在早期研發(fā)中，NASA曾希望最早能在2007年發(fā)射它。2014年，發(fā)射計(jì)劃因預(yù)算問題又被推遲。2017年，NASA再次將韋伯望遠(yuǎn)鏡的發(fā)射時(shí)間推遲至2019年上半年。而今年，韋伯望遠(yuǎn)鏡也經(jīng)歷了3次推遲。

韋伯望遠(yuǎn)鏡發(fā)射成功僅僅是個(gè)開始

火箭升空約30分鐘后，韋伯太空望遠(yuǎn)鏡與火箭脫離，進(jìn)入預(yù)定軌道。

韋伯望遠(yuǎn)鏡未來13天內(nèi)將在軌道飛行期間逐漸展開，而這必須至少完成344個(gè)關(guān)鍵的預(yù)定動(dòng)作，整個(gè)過程猶如“化繭成蝶”。

韋伯望遠(yuǎn)鏡在太空中再飛行兩周后，將到達(dá)地球和太陽系統(tǒng)的L2拉格朗日點(diǎn)，距離地球161萬公里軌道上的目的地，這大約是地球與月球4倍遠(yuǎn)的距離。在該點(diǎn)所處的位置上，一方面最大限度減少了地球大氣層中塵埃和大氣層的影響，更重要的一點(diǎn)就是這個(gè)點(diǎn)上的物體，可以在圍繞太陽公轉(zhuǎn)的同時(shí)與地球保持同步，也就是說該點(diǎn)受到的太陽引力和地球引力間達(dá)到了完美的平衡，從而可以用更少的燃料來維持望遠(yuǎn)鏡的軌道，達(dá)到最大限度減少燃料和能源的目的。

韋伯望遠(yuǎn)鏡到達(dá)觀測(cè)位置后，科研人員還需再花費(fèi)5個(gè)月時(shí)間對(duì)其進(jìn)行各項(xiàng)檢查，預(yù)計(jì)望遠(yuǎn)鏡將在2022年6月底前正式向地球發(fā)回第一批觀測(cè)到的宇宙圖像。

韋伯望遠(yuǎn)鏡將進(jìn)行一次孤獨(dú)的旅行

由于L2點(diǎn)距離地球161萬公里之遙，在那里幾乎不可能有人類能夠到達(dá)，因此韋伯望遠(yuǎn)鏡的每一步都極為關(guān)鍵，其安全性也頗為重要。

如果在哪里出現(xiàn)了什么故障，這幾乎是不可逆的事情，因?yàn)樗豢赡芟窆h(yuǎn)鏡那樣可以通過發(fā)射航天器去進(jìn)行維修保養(yǎng)。一旦出現(xiàn)什么零部件老化、壞掉，我們也只能表示無奈，從現(xiàn)在看來沒有任何辦法能夠接近它。

因此，對(duì)于在深空的韋伯望遠(yuǎn)鏡，未來將會(huì)是一段孤獨(dú)的旅行。

韋伯望遠(yuǎn)鏡是天文史上璀璨的一顆明星

“天文學(xué)和天體物理學(xué)的下一個(gè)十年是以詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的成功為基礎(chǔ)的。”邁克爾·特納說。

物理學(xué)家納塔拉揚(yáng)說：“考慮到廣泛的預(yù)期科學(xué)回報(bào)和發(fā)現(xiàn)潛力，整個(gè)天文學(xué)界都參與了這場(chǎng)游戲。我們?cè)谥橇颓楦猩隙纪度肫渲小！?/strong>她將使用韋伯望遠(yuǎn)鏡來尋找超大質(zhì)量黑洞的起源，她說：“我會(huì)試著保持冷靜，不去想象災(zāi)難性的結(jié)果。”

總之，韋伯太空望遠(yuǎn)鏡是人類歷史上的一次巨大里程碑，也代表著人類向深空探索邁出的重要一步。最后，希望韋伯望遠(yuǎn)鏡一路順利，能夠帶給我們震撼人心的宇宙發(fā)現(xiàn)。