法国当地时间 2021 年 12 月 25 日 13 时 20分（北京时间 25 日 20 时 20 分），美国宇航局的詹姆斯·韦布空间望远镜 (James Webb Space Telescope, JWST) 在法属圭亚那库鲁基地( Kourou, French Guiana) 欧洲航天中心成功发射升空，飞行 27 分钟后箭镜分离，驶向距离地球 150 万公里的拉格朗日 2 点 (L2) 处，在那里它与地球同步绕太阳运行。    截至28日早些时候，它已越过月球，完成了三分一的行程，同时其天线也在 26 日已经打开，接受测试。 詹姆斯·韦伯空间望远镜是美国宇航局、欧洲航天局和加拿大航天局的合作项目，耗时 25 年，是哈勃空间望远镜的“继任者”，以NASA第二任局长的名字詹姆斯·韦伯命名，詹姆斯·韦伯 (1961 to 1968) 曾领导美国的阿波罗登月计划。 韦伯空间望远镜造价高达 100 亿美元，重 705 公斤，主镜直径 6.5 米，由 18 片表面镀金 (以保证对红外光的反射率) 的六边形超轻铍金属子镜构成，其遮阳罩面积相当于一个网球场，由5层称为 Kapton 的聚酰亚胺薄膜材料构成，每一层涂有铝，靠近太阳的第一层和第二层还涂有掺杂硅，可以在 -269℃ 到 400℃ 的范围内保持稳定。遮光罩采用热点粘合工艺（TBS）无缝拼接，如果出现撕裂，该工艺可以防止撕裂口延伸到其他区域。遮光罩的降温效果十分优秀，韦布望远镜工作时，面向太阳一面温度将达到110℃，而到了第五层时最低温度可达到-237℃！此外为了平衡光压保证韦布望远镜的姿态，遮光罩在设计时还有力学方面的考量，从而保护望远镜免受太阳热辐射的影响，在 L2 点的深空中保持凉爽。  相比而言，运行在距地球约 570 公里的哈勃望远镜，收集的是可见光和紫外部分，红外能力有限 ( 0.8 微米~ 2.5微米 ) ，而韦伯主要收集红外光线，拥有四个科学仪器: 1) 近红外相机 (NIRCam) 是 JWST 的主要成像设备，由亚利桑那大学和洛克希德马丁公司制造。工作波段为0.6-5μm，所搭载的十个碲汞镉 (HgCdTe) 探测器阵列将用来发现处于形成时期的早期的恒星和星系、观测附近星系中的恒星数量以及银河系和柯伊伯带天体中的年轻恒星。 2) 近红外光谱仪 (NIRSpec) 由ESA提供，覆盖波段 0.6-5 μm。通过红外光谱不仅可以“看出”物体的温度等物理信息，还可以分析目标的化学组成。由于光线微弱，韦布望远镜需要“盯着”目标数百个小时积累光能。而其搭载的可编程控制微快门阵列，使它可以同时观察100个目标以提高效率，每个快门宽度与头发丝相当，利用磁场控制打开或关闭，是太空中第一台具有如此非凡能力的科学仪器。 3) 中红外仪器 (MIRI) 具有相机和光谱仪的功能，由欧洲和美国多个研究机构合作完成，工作波段为5-28μm。它的相机模块具有极高的灵敏度，可探测到微弱的光并提供宽视场宽带图像；光谱仪模块搭载三个掺砷硅(Si:As)探测器阵列，可在小视场内提供中等分辨率光谱，提供新观测信息。 4) 精细制导传感器/近红外成像仪和无缝隙光谱仪 (FGS/NIRISS)，由 CSA 制造，针对不同的波长范围有不同的工作模式；精细制导传感器 (FGS) 将结合星敏感器，确保 JWST 能够精确的长时间指向观察目标，收集足够的光能，得到高质量的图像。  (  网页链接 一文了解国际最贵“鸽王” 詹姆斯·韦布空间望远镜) 这意味着韦伯的仪器主要在电磁波的红外波段工作，并有处理部分可见光 (特别是在可见g光的红色至黄色光的部分) 的能力。 韦伯太空望远镜的研制克服了各种技术挑战，是集发明、创新和毅力于一身的壮举，有望成为天文史上一个新的里程碑。它将能收到远在 136 亿光年之的外星系所发出的红外光线；在探测到这些遥远的星团时，韦伯所捕捉的画面正是它们 136 亿光年前的样子，而那时我们所知的宇宙才刚刚诞生 2 亿年。此外，韦伯太空望远镜也可以探测到我们有可能看到的各类天体，遥远的外星世界、黑洞、星系、超新星及密集恒星之间的剧烈碰撞等。 |
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