詹姆斯·韦布空间望远镜升空，可看到更遥远的过去，直击宇宙起源

探索宇宙的边疆。

停泊在地球L2点的詹姆斯·韦布空间望远镜。NASA GSFC / CIL / Adriana Manrique Gutierrez

在经历了一而再，再而三的拖延之后，被寄予厚望的詹姆斯·韦布（旧译韦伯）空间望远镜终于发射了。北京时间12月25日20时20分，一枚阿里亚娜5型火箭在赤道附近的南美洲法属圭亚那库鲁航天中心，托举着这台被称为哈勃继任者的太空望远镜进入了太空。

韦布望远镜升空（发射前）。NASA

韦布望远镜升空（点火升空）。NASA

韦布望远镜升空（整流罩内）。NASA

韦布望远镜升空（镜箭分离）。NASA

韦布空间望远镜总耗资达97亿美元，设计和建造用了二十几年，现在终于修成正果。它最早计划2007年发射，却因种种原因拖延了14年。

折叠起来的韦布望远镜。ESA

对于工程技术人员来说，最焦虑的其实并不是发射，而是望远镜的展开。詹姆斯·韦布望远镜体型庞大，要装进空间局促的火箭整流罩，必须进行折叠，然后在太空中展开。望远镜完全展开需要一个多月。

韦布望远镜将飞往一个距离地球相对很远的地方，并在那里驻扎下来。这个地方和地球的距离相当于地月平均间距的4倍。虽然远，但是引力扰动小，很适合空间望远镜这样的航天器长期停泊。这个地方就是2号拉格朗日点，又名L2。L2距离地球约150万千米。相比之下，哈勃空间望远镜的轨道距地球只有500多千米，属于近地轨道。

L2位置示意图。ESA

在韦布将要逐渐展开的身体各部分中，非常重要的一部分是它庞大的遮阳板。这个遮阳板的面积有网球场那么大，其设计目的，是为了保护望远镜免受太阳热辐射的影响。

韦布巨大的遮阳板（安装前）。NASA

韦布是一台红外线望远镜，其反射镜和设备必须保持低温，否则会产生红外辐射，干扰观测。这一点至关重要。

望远镜各部分展开后，工程技术人员还将进行光学校准和设备调试。一切正常后，它那金光闪闪的反射镜才能探索宇宙。

韦布的一大特色就是它有一块巨大的金色主反射镜。反射镜的直径达到了6.5米，由18个六边形组件构成。这些六边形组件由强度极高的超轻元素——铍制造而成。每个六边形表面还镀有黄金，目的是为了优化反射镜的红外反射能力。

韦布空间望远镜的巨大反射镜。NASA / Chris Gunn

虽然被称为哈勃的继任者，韦布升空后，并不会马上取代哈勃空间望远镜。它会在一段时间内，与哈勃一起工作。

但在很多方面，韦布的确要比哈勃强很多。它身上采用了很多新技术，以及科学家在前代空间望远镜设计过程中总结出来的经验。

即使只从能看多远来比较，韦布的视力也要比哈勃好。

哈勃擅长的是可见光观测。可见光指人眼可以看见的电磁波，是特定波段上的电磁波。由于宇宙在膨胀，从遥远空间传来的电磁波波长会被拉伸，逐渐进入红外波段。距离地球越远，电磁波的波长被拉伸得越厉害。所以在一定距离之外的遥远天体我们只能在红外线或更长波段上才能看到。而红外线观测正是韦布的强项。

由于光线的传输需要时间，因此我们在宇宙中看到的东西越遥远就越古老，越接近宇宙的起源。所以从某种意义上来说，韦布看到的宇宙，会比哈勃更接近宇宙的起源。

迄今人类观测到的最遥远的星系GN-z11。NASA / ESA

此外，由于红外线的穿透力强，韦布还能让我们看到许多我们以前看不到的场面，比如那些被黑暗尘埃遮掩的群星。

同一片天区（船底座星云）可见光影像（左）和红外影像（右）对比。我们可以在红外影像中看到许多在可见光影像中看不到的恒星。NASA / ESA

韦布望远镜的研发始于1996年，首期投资只有5亿美元。望远镜原计划2007年就发射，但是整个研发建造的进度缓慢，预算也逐渐超支。以至于一拖再拖。

韦布望远镜体型庞大，结构复杂。韦布的设计方案在2005年进行过一次调整。调整后的发射时间定在2020年3月。不曾想突如其来的疫情，又使项目进度再次陷于停滞。

韦布望远镜原名“下一代空间望远镜”，是2002年9月为了纪念NASA前局长而更名为“詹姆斯·韦布”的。但它是一个国际合作项目，并不只属于NASA一家，参与机构还包括欧洲空间局（ESA）和加拿大空间局。

科学无疆界，期待韦布能够进一步增进人类对宇宙的认识。

韦布望远镜设计图。NASA

参考

James Webb Space Telescope

https://www.nasa.gov/mission_pages/webb/main/index.html