哈勃望远镜在575公里外就能看清宇宙，韦伯却要飞到150万公里远？

1608年，一个眼镜商人汉斯·李波尔因为两个小孩子的无意之举，发现通过两个透镜的叠加，居然能够放大远方的物体，他进行了多次的试验，最后发明出了世界上的第一台望远镜。

虽然这个初始的望远镜十分简陋，只能放大3倍，但是却被作为一个新奇的物件在欧洲各个国家流传开来，并在第二年里被科学家伽利略·伽利雷，也就是我们所熟知的伽利略得知了。

伽利略对这个发现十分感兴趣，又将其进行了各种试验和计算，最终制造出了一台更加精良的望远镜，放大倍数甚至比最初版的望远镜要多出10倍左右，达到了32倍。

伽利略通过这个自己研发出来的望远镜望向了太空，实现了人类第一次科学地观测月球表面的成就，因此这台望远镜也被人们认为是世界第一台天文望远镜。

詹姆斯·韦伯太空望远镜

从1609年到如今的2022年，人类已经用天文望远镜设备观察了413年的太空，当然，这么久的时间里，天文望远镜技术也必不可能还处在当时的水平停滞不前，随着社会的发展和科技的进步，天文望远镜得到了各个方面的改进和优化。

在目前，天文望远镜从光学波段已经扩展到了全波段，并且还发展出了大量的具有针对性的天文望远镜，能够深入观测电磁波段、太空射线、引力波等等，甚至天文望远镜也不再只是被放在地面的设备，而是来到了太空，实现了位置的巨大变化。

我们今天要了解的就是一台轨道高度达到150万公里的红外望远镜设备，即詹姆斯·韦伯太空望远镜。

早在1996年，美国就开始启动了詹姆斯·韦伯太空望远镜的项目，它也是美国航天史上迄今为止最复杂的项目之一，被认为是截至目前最强大的太空望远镜，将探测更远行星的更真实数据。

由于詹姆斯·韦伯太空望远镜需要飞到距离地面150万公里的高处，这个高度距离地面实在是太遥远了，一旦在太空出现错误或者损坏，工作人员很难去往韦伯望远镜的周围，对其进行维修保养。

这就需要科研人员投入更多的精力和时间，尽量将韦伯望远镜的性能和设计提升到所能达到的极致，并且要在发射前进行反复的测试，否则所投入的巨大金额都将会打了水漂。

在一开始，詹姆斯·韦伯太空望远镜的初始预算仅仅只有5亿美元，本来计划在2007年就发射到高空，但每过一两年都因为预算不够的原因，不仅预算金额接连扩充，发射时间也屡屡后移。

一直到2019年，在世界疫情的影响之下，詹姆斯·韦伯太空望远镜再次被推迟到2021年，预算资金甚至将要达到百万亿美元，高达97亿美元。

到了2021年的12月25日，又推迟了1天，未能在24日平安夜发射升天的詹姆斯·韦伯太空望远镜，成功地离开了地面，到达了150万公里的太空空间。

而它并不能一上天就能直接开始工作，在韦伯太空望远镜来到相应的观测位置以后，还需要地面工作人员对它进行各项的测试和检查工作，比如镜面、仪器调校，镜翼的部署等等，预计将在2022年6月末开始自己的工作。

在2022年1月4日，美国航天局宣布工作人员已经远程展开了大概21.336米长的遮阳板，这件遮阳板的部署成功也意味着詹姆斯·韦伯太空望远镜将会在遥远的太空得到最大限度的防光热保护。

同时，在同月的8日早上10点，詹姆斯·韦伯太空望远镜在地面工作人员的指令下展开了太空望远镜的面板，并在9日完成了主反射镜最后部分的展开和锁定，在它工作以后，我们就能得到它为我们拍摄的第一张宇宙照片。

为什么詹姆斯·韦伯太空望远镜要飞到150万公里外？

事实上，早在1990年4月24日，美国就已经发射出了一台位于地球轨道附近的光学望远镜，名为哈勃空间望远镜，距离地面只有大概575公里左右，远比韦伯太空望远镜要近得多。

哈勃空间望远镜在几十年的工作时间里源源不断地向我们传送着图片，为人类发现了无数的宝贵数据。

它的存在使得我们对于宇宙的年龄和范围的了解更加深入，更是推动了天文学家们得以观测到宇宙中的各大天体的奥秘，甚至还发现了目前为止距离我们最远，同样也是最“高寿”的星系群——EGS77。

哈勃空间望远镜的价值已经远超它本身的成本，几乎可以说是无价的，到2009年为止，全世界共有两千多名天文学家凭借着哈勃空间望远镜对宇宙观测了11多万次，可以说，正是因为有了它，我们才拥有了对宇宙的真正认知。

这样看来，在575公里轨道上的天文望远镜设备已经足够我们将宇宙看清楚了，根本没有必要再耗费巨大的成本和技术去往更加遥远，甚至是150万公里的太空进行观测，那么詹姆斯·韦伯太空望远镜又被发射到这样远的地方呢？

我们需要知道的是，固然哈勃空间望远镜是非常有用的，也给人类带来了巨大的贡献，但科学如果想要不断发展下去，就不能固步自封，推陈出新、永不止步才能推动科技和社会进步。

韦伯望远镜的行动轨迹

这就好比是在工业革命，西方进入了蒸汽时代，拥有了比人力还要更加高效的机器设备，如果这时人们觉得已经足够，不需要再进行创新了，那么世界也就不会迎来第二次、第三次的工业革命，我们的生活也会不再是这样先进的模样。

詹姆斯·韦伯太空望远镜之所以要被发射到150万公里，第一个原因其实也是因为这个位置属于是“地日拉格朗日L2点”，即1772年数学家拉格朗日计算和推论出来的，认为是探测器、望远镜等人造设备用来进行定位和观测的理想位置。

地日拉格朗日L2点位置

这里的卫星将会同时受到太阳和地球的共同引力影响，从而达成平衡，保持相对静止的状态，能以最小的燃料消耗实现长时间的驻留。

换句话说，韦伯太空望远镜可能将能够在太空中停留的时间比哈勃空间望远镜更长，工作的规模也会远超后者，更能给人们带来更加丰富的太空数据。

第二个原因则是因为詹姆斯·韦伯太空望远镜自身的属性，我们先前也有说过，它是一台红外望远镜，它能看到0.6微米到28.5微米范围内的可见光至中红外的波段，从而获取比哈勃光学望远镜更加细微的信息。

詹姆斯·韦伯太空望远镜配备了极其敏锐的传感器和光谱器，但是也正是因为它的高敏度，想要正常地工作，它需要在低温环境下才能工作。

但是地球的光线非常强烈，由于地面和大气层的反射、散射现象，地球周围几乎全都是大量的光子，同时地球与月亮本身也会散发红外线，也因此，詹姆斯·韦伯太空望远镜距离地球越近，所受到的干扰也就会越强烈。

美国航天局在进行分析以后，决定将詹姆斯·韦伯太空望远镜送去遥远的“地日拉格朗日L2点”，要知道地球与月亮的平均距离也才大概38万公里，这台望远镜的地方要比月亮还要远。

按照计划，它会将太阳能电池板等设备面对地球和太阳的方向，这些设备的温度理论上会在88摄氏度左右，而它的镜面和高敏度传感器等设备会背对太阳，温度也会低至-225摄氏度，刚好满足它所需要的极寒低温环境。

并且工作人员还在上面安装了遮阳板，更是最大程度地避免了韦伯太空望远镜受到太阳和地球的热辐射影响。

韦伯望远镜的遮阳板

而韦伯太空望远镜长达6.5米长的镜面也能够使得它能够接收到更加多的波段，发现更加遥远和更加微弱的天体，一般情况下，宇宙中高于韦伯太空望远镜背光的-225摄氏度温度的光都能被其监测到，我们能够发现的天体也比哈勃望远镜要更多。

随着时间的推移，工作了30多年的哈勃空间望远镜已经慢慢变得“年迈”，由于设备的不断老化和越来越多的成本等问题，美国航天局在2009年对其进行了第五次维护以后，就没有再维修哈勃空间望远镜。

维修哈勃望远镜

在2021年6月19日，美国航天局宣布，由于哈勃空间望远镜的计算机出现了故障，它已经在13日开始停机“罢工”，工作人员试图将其恢复却最终失败，就算是尝试切换备用板块也无法完成，但是望远镜本身和科学仪器都是完好的。

不管如何，哈勃空间望远镜的未来所有人都能预料得到，不久之后它将会面临“退休”，彻底从近地轨道上离开，未来的宇宙观测的重任也就将交给詹姆斯·韦伯太空望远镜，我们期待着后者能带给人类更多的惊喜。