 镜面抵达：技术人员正在检查构成 JWST 主镜的 18 个六边形镜面之一。这些用铍制成的镜面每片都镀有 3.4 克的金，它们坚固而轻巧。每片仅重 20 千克。固定这些镜面的结构是可折叠的，它们会被紧实地打包进火箭升空，然后在太空展开。“这一时刻非常令人难忘，因为照片中的大多数人以前从未亲眼见过这些镜面。”冈恩回忆道，“镜子最初一个一个进来，然后一次两个、一次三个。每次检查持续一个小时或一个半小时。”（图片来源：Chris Gunn） 推迟十余年后，韦布空间望远镜终于要发射了。2009年以来，从零件到整体，本文摄影见证了这台望远镜全部部件的组装和测试，记录了每一个重要的节点。这台人类有史以来最昂贵的望远镜凝结了无数先进技术，堪称艺术品。刚刚，阿丽亚娜5运载火箭载着它发射升空，它将抵达拉格朗日点L2点轨道，张开6.5米的主镜，寻找宇宙发出的“第一缕光”。 在这篇节选自《环球科学》12月新刊的文章中，克拉拉·莫斯科维茨和克里斯·冈恩将用影相带领我们见证韦布空间望远镜的诞生过程。  《环球科学》12月新刊预售点击图片进入购买页面 撰文｜克拉拉·莫斯科维茨（Clara Moskowitz） 摄影｜克里斯·冈恩（Chris Gunn） 翻译｜许峰玮 作为美国航空航天局（NASA）的摄影师，克里斯·冈恩从韦布空间望远镜（James Webb Space Telescope，JWST，根据国家天文科学数据中心，其标准译名为“韦布空间望远镜”，又译作“詹姆斯·韦伯空间望远镜”）建造之初起就一直在为它做记录。自2009年以来，他几乎见证了这台望远镜所有部件的组装和测试，记录了每一个重要节点。望远镜计划于2021年12月发射升空，在接下来的时间中，它将在太空中张开直径6.5米的眼睛。那时，被冈恩拍摄的这台望远镜也将成为摄影师。冈恩说：“对我来说，最重要的是看见韦布空间望远镜获取的第一批图像。” 作为NASA、欧洲航天局（ESA）和加拿大航天局（CSA）的联合项目，JWST将观测宇宙中最古老的一批星系，对新发现的行星和其他恒星系进行成像观测，甚至还能以前所未有的精细度探测我们太阳系中的行星。作为有史以来最富野心、最昂贵的望远镜，这台价值100亿美元的韦布空间望远镜擅长观测红外线，能更好地研究遥远、古老宇宙中的天体。“我们期待这样的望远镜很久了，”JWST系外行星科学项目副主任尼科尔·科隆（Knicole Colon）说，“韦布空间望远镜将尽可能帮我们回溯最早的星系，望远镜的灵敏度将允许我们看到此前从未见过的系外行星深层大气。” 为了避免太阳和地球的热辐射污染，韦布空间望远镜将飞往距离地球150万千米的位置，在那里它将展开一个网球场大小的遮阳板，为望远镜提供额外的保护。展开遮阳板，以及部署主镜、副镜的一系列操作都必须臻于完美，因为我们不可能像哈勃空间望远镜那样派遣宇航员前去修理。“我非常有信心，工程师检测了所有能检测的，他们做得非常出色。”JWST的跨学科科学家海蒂·哈梅尔（Heidi Hammel）说道，“有时我们需要当机立断，现在我们准备好出发了。” JWST的发射之路崎岖不平。起初，这台望远镜计划耗资不超过10亿美元，在2007年左右发射升空，但它一直遭受管理问题、技术难题、预算超支和进度延误的困扰。当望远镜最终确定从法属圭亚那由阿丽亚娜5号火箭发射时，数以千计的科学家、工程师和其他辛勤工作的人都希望它能够顺利升空。“对我来说，这是我生命中非常重要的一部分，”冈恩说道，“几乎就像在抚养我的孩子。但显然有点不同，因为它有很多父母。”  装配完毕，准备就绪：建造完成的韦布空间望远镜将于12月从加利福尼亚州雷东多比奇运往发射地点，该设施由其主要承包商诺思罗普·格鲁曼公司运营。（图片来源：Chris Gunn）  超净工作室：在JWST的不同部分组装在一起之前，它的镜面与仪器在NASA戈达德航天飞行中心的高湾洁净室中进行精密组装。这个3.7万立方米的房间是全世界同类洁净室中最大的之一。房间有一整面墙的高效空气过滤器，能防止污垢和灰尘污染望远镜的敏感光学元件。（图片来源：Chris Gunn）  精细装载：工程师正在运送望远镜的一面镜子，这些镜子放在特制的运输罐中运抵戈达德，这种运输罐由镜子的制造商鲍尔航空航天公司提供。每个单独的镜子宽1.32米，它们共同构成的观测区域面积是哈勃空间望远镜镜面的6倍。（图片来源：Chris Gunn）  金笼：在建造和测试真正要进入太空的硬件之前，JWST光学系统的仿制版本——光学望远镜元件模拟器，在戈达德的太空环境模拟装置中经受了类太空条件的考验。这个装置用黄金保温毯包裹着一个支持系统和热控设备，其中有一组液氮面板，能让模拟器保持在100开尔文左右，以匹配它将在太空经受的极端温度。（图片来源：Chris Gunn）  低温而密闭：为了确保JWST能够承受寒冷、接近真空的太空环境，其仪器和光学系统在A室（位于休斯顿的NASA约翰逊航天中心的大型热真空测试室）内进行了100天的低温测试。图中所示是一扇40吨重、直径12.2米的圆形门，通向这个世界上最大的高真空低温光学测试室。该测试室曾在20世纪60年代用于评估阿波罗登月任务的硬件。（图片来源：Chris Gunn）  反复审查：在太空环境模拟器中进行低温测试时，一名技术人员正在小心地处理用于包裹仪器的金箔。这种密集、重复的测试旨在确保JWST在到达目的地后能够正常工作。因为一旦出现问题，科学家除软件修复外没什么干预手段。“这绝对是一个复杂的天文观测台，而且不能像当年修理哈勃那样派人过去。”科隆说道，“但韦布的机械系统有很多冗余设计，并且工程师在测试它的每一个细节时，都非常小心。”（图片来源：Chris Gunn）  熄灯：技术人员在“熄灯”测试中检查JWST的镜面。“这是晚上拍摄的，因为这项测试必须在黑暗中进行。”冈恩说，“我一直希望我的照片能够反映投入这个项目的工作量。人们总是谈论建造JWST花了多少时间，但我想如果他们能理解有多少工作量投入其中，就不会执着于花费的时间了。”（图片来源：Chris Gunn）  额外的遮挡：为韦布精心制作的遮阳板并不是唯一能让望远镜保持低温的东西。主镜后面的保护层被称为褶边，它将阻止不必要的光和热到达红外传感器。由于JWST是开放式的，没有大多数望远镜所拥有的围绕其光学元件的圆柱镜筒，这层额外的褶边将有助于过滤来自主镜后面的恒星和星系的微弱光污染。（图片来源：Chris Gunn） 《环球科学》12月新刊预售中 戳图片或阅读原文 立即购买  点击【在看】，及时接收我们的内容更新  |
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