詹姆斯韦伯太空望远镜是世上最复杂的红外线望远镜 ， 用于负责多项研究项目 。 NASA计划使用阿丽亚娜五号火箭于10月31号在法属几内亚发射该望远镜 。
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在成功打开太阳能电池板后——这也正是它进入太空后必做的事——韦伯望远镜正在静待2020年12月17号的最终测试 ， 测试地点设在NASA戈达德宇宙飞行中心 。 之后它将准备就绪 ， 被运往发射地点待命 。
詹姆斯韦伯太空望远镜（又称JWST或者简称韦伯） ， 是有史以来体型最大 ， 能力最强 ， 结构最复杂的红外线望远镜 。 成千上万来自世界各地的天文学家将利用它进行各种各样的研究 ， 补充或以及拓展它的前辈们（宏伟的哈勃太空望远镜以及退役的斯皮策红外线太空望远镜）的探索成果 。
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一旦进入太空 ， 置身朦胧的地球大气层之上 ， 韦伯便可以一览无余地看到远近的宇宙 。 因为光的速度有限（秒速186 ， ,000英里 ， 即每秒300 ， 000千米） ， 这台新太空望远镜还能够帮助我们洞察宇宙的过去：从大爆炸之后的第一缕光 ， 到银河系的形成和演变 ， 到地球以及其他行星系统 。
因此韦伯会被用来研究我们宇宙的每个历史时期 。
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艺术家对韦伯太空望远镜自火箭展开时的想象图 。 发射时间现定于2021年10月31日 。
韦伯望远镜 ， 原名“下代太空望远镜” ， 于2002年九月更名为“詹姆斯韦伯” ， 名字取自德高望重的美国宇航局前局长 。 整个项目是NASA、欧空署以及加拿大太空署进行国际合作的结果 。 NASA位于格林 贝尔特 马里兰州的戈达德宇宙飞行中心 ， 负责开发工作 ， 而位于加州雷东多海滩的诺斯罗普格鲁曼公司是该项目的主要工业合作伙伴 。
位于马里兰州巴尔的摩尔市的太空望远镜科学研究所 ， 与当时哈勃发射一样 ， 会在韦伯望远镜发射后开始运作 。
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韦伯望远镜最重要也是最显著的特征之一就是它21英尺宽（6.5米宽）的金色的主镜 。 反射式望远镜的主镜决定了它可以收集多少光线 ， 因此决定了它可以看到多深的宇宙 。 韦伯望远镜的主镜有哈勃望远镜的主镜的将近三倍宽 。 它是由18块用超轻质铍制成的分开的六角形段组成的 ， 在发射时它将折叠起来 。
然而韦伯望远镜最大的特点 ， 是它约等于网球场面积的遮阳板 。 这个设计将来自太阳的热量减少至原来的百万分之一 ， 让温度达到大约-364华氏度（约-220摄氏度） 。 这个遮阳板设计的目的是为了保持镜体和仪器冷却 。 它们如果直接被太阳加热 ， 就会自己产生红外辐射 ， 并使来自待观测遥远星系的红外信号被淹没在其中 。
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韦伯望远镜装备了四个相机 ， 以及带有能够感应极其微弱信号感应器的分光计 。 其中一个——近红外光谱仪——有可编程的"微快门" ， 使其可以同时观测多达100个目标 。 另一个仪器的感应器则需要在比遮阳板能提供的温度还要低的环境下才能够工作 ， 因此 ， 一个制冷机将让它保持在约-447华氏度（大约7开尔文或-266摄氏度） 。
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艺术家对韦伯（左）和哈勃望远镜整体尺寸的对比概念图 。 图片由GSFC/NASA提供 。
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韦伯望远镜将拥有一个直径6.5米（21英尺）的主镜 。 而哈勃望远镜的主镜的直径是2.4米（大约八英尺） 。 注意人的体型和它们的比例 。 图片来自于NASA 。
韦伯望远镜的能力超过了哈勃望远镜的能力 ， 因此 ， 它并不是个替代品 ， 而是一个继承者（这两个望远镜甚至被计划并肩合作一段时间） 。 韦伯望远镜将凭借更高的灵敏度来进一步观察电磁波谱的红外区域 ， 这也使其能够比哈勃望远镜更深入地观察更远处的形成恒星及恒星系统的尘埃星云的过于和内部 。 特派团的通讯专家Thaddeus Cesari写道：
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除了发射后对韦伯望远镜的开发性预期,韦伯还需要改善测试的基础设施和规划参与大型复杂的航天器在太空中使用的流程…之前在空间望远镜的发展过程中吸取的教训能够在韦伯中实践 ， 而且相同的知识理念也能打造出未来的太空望远镜 。
数千名科学家、工程师和技术人员为建造、测试和完善韦伯望远镜作出了贡献 。
共有258家公司、相关机构和大学参与 ， 其中142家来自美国 ， 104家来自12个欧洲国家 ， 12家来自加拿大 。
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我们如何看待太空中的物体 ， 部分取决于望远镜接收到的电磁波谱的波长 。 这是船底座星云可见光(左)和红外线(右)的对比 ， 这两张图片都是由哈勃拍摄的 。 在红外图像中 ， 我们可以看到更多以前不可见的恒星 。 图片由美国宇航局、欧洲航天局、M.里维奥和哈勃望远镜20周年纪念团队提供 。
NASA现在的目标是2021年10月31日发射韦伯望远镜 。 该望远镜将由阿丽亚娜5号火箭从位于法属圭亚那库鲁附近的欧洲航天发射场的ELA-3号发射场送入轨道 。
研发始于1996年 ， 最初计划于2007年发射 ， 预算为5亿美元 。 但该项目已经出现了相当大的延迟和成本超支 ， 并在2005年进行了重大的重新设计 。 后来 ， 计划于2020年3月启动 ， 但目前的冠状病毒大流行也造成了重大挫折 。
然而现在 ， 已经取得了重大进展 ， 现有的项目资金将在现有的88亿美元的成本上限内完成韦伯号 ， NASA说 。
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2020年10月 ， 该项目成功完成了环境测试试验 ， 旨在模拟发射的相当严格程度 。 2020年12月 ， 完整组装的詹姆斯·韦伯太空望远镜的遮阳板成功地完成了最后一系列测试 ， 包括完全展开遮阳板 ， 就像该望远镜在太空中需要做的那样 。 在美国宇航局的这篇文章中了解更多关于最后的遮阳板测试 。
但韦伯号还没有完全准备好运送到发射地点 。 NASA官员表示 ， 到2021年2月 ， 它还要经受更多测试 。 一旦它升空 ， 这个庞大的天文台将会到达拉格朗日点2 ， 一个距离地球93万英里(150万公里)的重力稳定点 。 韦伯随后将展开它的遮阳板 ， 并开始利用它耀眼的镜子在红外线下研究宇宙 。 届时太空望远镜科学研究所将开始运作 。 位于华盛顿的NASA科学任务理事会副局长托马斯·左布臣说:
整个韦伯望远镜团队的坚持不懈和创新 ， 使我们能够克服我们在发射这一前所未有的任务的道路上无法预见的挑战 。 韦伯天文台是世界上最复杂的太空天文台 ， 也是我们科学研究的重中之重 。 在大流行期间 ， 我们一直在努力保持进展 。 该团队将继续专注于达到里程碑 ， 并达成技术解决方案 ， 帮助我们度过明年的新推出日期 。
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从全国范围内精挑细选出的二十二位艺术家在NASA的戈达德参加了詹姆斯韦伯太空望远镜艺术家盛会 。 他们就坐在韦伯面前 ， 一边听科学家、工程师和其他项目负责人介绍韦伯的使命 ， 一边进行着艺术家的各项工作：素描、绘画、写作、缝纫、演奏 。 韦伯极其使命都给艺术家们留下了惊人的印象 。
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韦伯将在距离地球100万英里(150万公里)的地方绕太阳公转 ， 即所谓的第二拉格朗日点或L2 。 注意 ， 这个图形是不可缩放的 。 通过NASA图像 。
结语：詹姆斯韦伯太空望远镜是世界上最大、功能最强、最复杂的红外望远镜 ， 其建造目的是进行深空天体物理研究 。 NASA计划于2021年10月31日在法属圭亚那库鲁附近的欧洲航天发射场 ， 用阿丽亚娜5号火箭将其发射升空 。
作者：Lia Rovira
FY：Astronomical volunteer team
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