在宇宙深空中捕捉絢麗星辰

棉花糖

有這么一架太空望遠鏡，按原計劃它本應在2007年發射，初始預算5億美元，但后來因預算等問題，發射不斷推遲。1998年，預算曾至跟哈勃望遠鏡相比，韋布望遠鏡能更好地透過星際塵埃看到新生的恒星。從“創生之柱”的10億美元，發射計劃推遲至2008年；2000年，預算又增至18億美元，發射推遲至2009年……這些年里，它的預算不斷增加，發射時間不斷推遲。當預算追加到97億美元后，在2021年的平安夜，它終于成功發射了。它是世界上最復雜、最強大的太空望遠鏡——詹姆斯·韋布望遠鏡。

韋布是什么樣的望遠鏡

哈勃望遠鏡VS韋布望遠鏡

韋布望遠鏡就像一臺“宇宙相機”：主鏡、副鏡等相當于沒有鏡筒的“鏡頭”，其他部分相當于“機身”。金色的六邊形面板是它的主反射鏡，直徑為6.5米，由18個六邊形子鏡拼接而成。之所以設計成拼接的形式，是因為它實在太大，必須折疊后才能放入火箭的艙室內。

為了降低來自太陽和地球的干擾，韋布望遠鏡還攜帶了一把“遮陽傘”——像網球場一樣大的聚酰亞胺薄膜。這種材料不足1毫米厚，不僅輕便，而且能承受很大的溫差。薄膜共有5層，每層都鍍了鋁，能很好地反射并隔絕熱量。在面朝太陽的前兩層上，還特別覆蓋了粉紅色的摻雜硅涂層，散熱效率大大提高。薄膜撐開后，在其朝向太陽的一面，溫度高達110℃；而經過5層薄膜的阻隔，背向太陽的一面溫度可下降到-230℃以下。

不同于運行在近地軌道的哈勃望遠鏡，韋布望遠鏡的運行位置在日地拉格朗日L2點附近，這是日地連線上遠離太陽的那一個引力平衡點。在這個位置附近，韋布望遠鏡能夠以較少的能量消耗進行姿態調整，也可以最大限度地避開太陽和地球的干擾。

光學定律告訴我們，望遠鏡的口徑越大，捕獲光子的效率就越高。打個比方，天體發射出的光子好像傾盆大雨中的雨滴，而更大的望遠鏡口徑就好比用更大的水桶去接雨水，在短時間內可以產生較高亮度的圖像，從而能夠看見那些遙遠而黯淡的天體。此外，更大口徑的鏡面還具有更高的分辨率，得到的圖像會更清晰。這樣一來，拍到的天體就有更豐富的細節。

下左圖展示了同一區域星辰、不同的望遠鏡所拍攝的圖像。

右側的圖像是韋布望遠鏡拍攝的，左側的則是哈勃望遠鏡拍攝的。通過對比，我們發現右側的圖像細節更多，星光更耀眼。左側哈勃望遠鏡拍攝的圖像星光相對黯淡許多。

這張照片是韋布望遠鏡開始工作后傳回地球的第一張圖像。它實際覆蓋的區域從地球上看，只是一粒沙子那么大，卻包含了如此廣袤深邃的內容，讓人不由得嘆服于人類科技的進步。

我們放大截取圖像的一部分，可以清晰地看到這片區域的星光被拉成了線狀。為什么會這樣？因為這些星光在到達太陽系的途中，遇到了由大質量星系造成的空間彎曲，即“引力透鏡”。有一種由于光源發出的光線受到引力透鏡效應的影響，使觀測所得的光源形狀改變呈環形的現象，就是“愛因斯坦環”。可喜的是，韋布望遠鏡不負眾望，于2022年8月末，拍到了近乎完美的“愛因斯坦環”。

跟哈勃望遠鏡相比，韋布望遠鏡能更好地透過星際塵埃看到新生的恒星。從“創生之柱”的圖像對比中可以看出這兩個望遠鏡之間的區別。

1995年，哈勃望遠鏡首次拍攝到“創生之柱”，該圖像名聞遐邇。但由于技術有限，當時它只捕捉到了一小部分恒星。2014年重制圖像后，“柱子”仍然不透明，一些恒星無法被看到。直至近日，哈勃望遠鏡的后繼者——韋布太空望遠鏡，才為人類探索宇宙發回更清晰、更細致、更有價值的圖像。

宇宙那么大、那么美、那么深邃，探索浩瀚宇宙是全人類的共同夢想。韋布望遠鏡肩負重任，孤獨前行。盡管韋布望遠鏡發射過程堪稱完美，但它行走在宇宙空間中不可避免地會遇到“襲擊”——韋布望遠鏡曾被微流星體高速撞擊十幾次。幸虧科學家們早有準備，盡可能地減小了由此產生的誤差。

因為遠在百萬公里之外，韋布望遠鏡得不到像哈勃望遠鏡那樣的維護，我們只能為韋布望遠鏡祈禱，希望它以后不再受到更大的傷害。如果一切狀況良好，韋布望遠鏡將運行20年，甚至可能像前輩哈勃望遠鏡那樣運行超過20年。

過去，我們通過哈勃望遠鏡得知了宇宙的年齡、星系中心的黑洞……可以肯定的是，韋布望遠鏡將會助力人類揭開關于宇宙早期、星系演化、恒星和行星系統誕生、系外行星等領域的諸多奧秘。