等待了十几年,万众期待的詹姆斯·韦布太空望远镜终于发射升空了。这台号称史上最强大的望远镜,未来将带领人类看到最遥远、最古老、最神秘的宇宙。关于这台望远镜,我们已经介绍过很多专业知识了,今天咱们换个角度,聊一聊一些冷知识。

强大的观测能力
标题中说到了史上最强,我们还是需要解释一下它的观测能力到底有多强。
目前最广为人知的太空望远镜,就是哈勃了,它的观测能力令人叹为观止。然而和韦布望远镜相比,还是略逊一筹的。
哈勃的主镜直径为2.4米,看起来很大了,而韦布的口径则达到了6.5米,几乎是哈勃的3倍。其综合观测能力,可以达到哈勃的100倍左右!

(图片说明:人类和JWST以及哈勃望远镜HST的对比)
由于口径太大,技术人员不得不将其分为18个六边形的单元,然后组合在一起。并且考虑到整流罩比望远镜还小,他们设计了可以折叠的望远镜主镜,在进入太空后再自主打开。

(图片说明:JWST装入整流罩的折叠示意图)
在地面实验室中,技术人员还多次进行展开模拟,确保进入太空后万无一失。

(图片说明:NASA在无尘室进行展开测试)
然而,由于使用了轻便的材料——铍,韦布望远镜的重量得到了大幅的缩减。哈勃望远镜质量达到了11吨,而韦布望远镜仅有6.2吨,只比前者的一半大一点。
哈勃的观测范围是可见光、紫外线和一部分近红外光,而韦布不仅可以观测可见光波段的天体,还能进行红外波段的观测。这对于天文学家来说至关重要,因为红外线可以穿透星际气体和尘埃,帮助科学家探测隐藏在迷雾之后的宇宙天体。它还可以进行光谱分析,帮助科学家判断系外行星的大气中有哪些化学成分,判断其宜居性。

从这些角度来讲,说韦布是史上最强的望远镜,一点也不过分。比它更强大的望远镜,不知道要等多久了。
名称
1990年,哈勃太空望远镜发射升空,这台望远镜在此后30年的时间里都被认为是太空望远镜的翘楚。然而,仅仅在哈勃升空6年后的1996年,美国宇航局就已经不满足了,要发射新一代的太空望远镜。

当时他们给这台望远镜起的名字,就叫做新一代太空望远镜(Next Generation Space Telescope,NGST)——天底下没有比这更直接的名字了。不过,天文学家确实不太会起名,比如甚大望远镜、极大望远镜之类的,都是直接得不能更直接的名字了。
2002年9月,美国宇航局按照习惯,用天文或者航天事业中做过杰出贡献的人来给望远镜命名,最终选定了詹姆斯·韦布。这是美国宇航局的第二任局长,在他的任期内,美国实现了载人登月的伟大壮举,确实值得纪念。从此,这台望远镜就命名为詹姆斯·韦布太空望远镜(James Webb Space Telescope,JWST)了。
然而,这个名字也并不稳定,遭受到了一些质疑。

早在2015年的时候,就有人认为:詹姆斯·韦布本人曾经参与制定了歧视同性恋科学家的政策,不配给这台望远镜命名。到了今年,这个话题又被再次提起,引发了一点小小的危机。也有人认为韦布是被冤枉的,不过很多事情目前已经难以考证了。总之,这个名字没有被修改,应该会一直使用下去吧。
这个不修改,指的是英文,至于它的中文名,可是被修改了。几十年来,咱们国内一直称之为詹姆斯·韦伯太空望远镜,不过最近根据全国科学技术名词审定委员会事务中心的消息,它的音译中文名正式勘定为詹姆斯·韦布太空望远镜,改了一个字,也是为了维持这个名字在其他领域保持相同翻译的原则。
放鸽子专业户

不得不说,JWST真的擅长放鸽子,或者说美国宇航局擅长放鸽子。今天我们看到的成功发射,其实已经被推迟了十几年!因此,JWST得到了一个绰号——鸽王。那么,JWST一共经历过多少次推迟呢?
根据最初的计划(1997年),美国宇航局预计在2007年就能够将JWST送上天。
到了2000年,发射时间被推迟到了2009年,随后在2002年和2003年又分别推迟了一年,2005年和2006年也各自推迟了一年,2011年推迟到2018年。眼看着就要到发射时间了,美国宇航局又在2017年宣布延迟到2019年发射JWST,又在2018年推迟到了2020年,随后在2019年推迟到了2021年3月(这中间我们还省略了很多)。

在刚刚宣布推迟到2021年3月的时候,外媒就已经做出预测,认为它准时发射的概率非常低。尤其在2020年初,又出现了新冠疫情,也影响了望远镜的研发进度。在今年年初,美国宇航局将JWST的发射日期从3月推迟到了12月。
然而,就在发射前不久,鸽王又放鸽子了。原本定于12月18日发射的望远镜,因为和火箭时间连接的适配器夹带松动而“虎躯一震”。为了确保望远镜没有在振动时出现问题,所以不得不临时进行检查。所幸望远镜没有问题,但发射时间也推迟到了12月22日。
眼看着发射日期就要到了,问题又出现了。根据美国宇航局的消息,由于一条100米长的电缆出现故障,导致地面和运载火箭之间的通信出现间歇性数据损失。为了解决这个问题,他们不得不将火箭发射日期推迟到12月24日。

和哈勃望远镜不同的是,JWST要运行在距离地球150万公里的位置上,而且无法进行太空维护。所以,一旦出现任何问题,都可能意味着望远镜直接报废。这就要求美国宇航局一定要精益求精,如履薄冰,确保望远镜万无一失。为了保证未来数十年的观测,现在多进行一些检测也是非常必要的。
但是,随着时间的推迟,JWST所需要的经费也不断水涨船高。这包括更多技术的开发、人员的经费、在无尘室等环境下保存望远镜组件的费用等等,还要考虑到通货膨胀等因素。如今,JWST已经和即将花费的美刀,已经远远超出了当初的预算,这也成为了人们经常讨论的话题。

到了今天,这台望远镜的预算已经高达96亿美元,是最初的19倍以上!其中,88亿美元用来进行航天器的设计和研发,另外8.61亿美元是用来支持为了5年的任务运行。预算增加这么多,怪不得当初美国的一些部门要求中止这个项目。不过,有了众多科学家的呼吁和欧洲航天局的支持,才终于有了今天的JWST。
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