從1996年開始,美(mei)(mei)國宇(yu)航局向(xiang)全國招標,尋(xun)找這個極端精密的新式空(kong)間望遠鏡計劃。競標的四個機(ji)構分別(bie)是(shi):美(mei)(mei)國宇(yu)航局/戈達德(de)宇(yu)航中心、美(mei)(mei)國TRW公(gong)(gong)(gong)司(si)、著名的洛克(ke)西德(de)-馬丁公(gong)(gong)(gong)司(si)和(he)美(mei)(mei)國鮑爾(er)航空(kong)宇(yu)宙公(gong)(gong)(gong)司(si)。最后(hou),TRW公(gong)(gong)(gong)司(si)經過嚴格篩選(xuan)終于奪帥。
詹(zhan)姆斯·韋(wei)布空(kong)間望遠鏡作為(wei)美(mei)國(guo)宇(yu)航局(ju)史上(shang)最復雜的(de)(de)(de)項目之一(yi)(yi),其風險(xian)是巨(ju)大的(de)(de)(de),和“哈勃太空(kong)望遠鏡”不一(yi)(yi)樣的(de)(de)(de)是,“詹(zhan)姆斯-韋(wei)布”因為(wei)距離地球太遙遠無法(fa)派宇(yu)航員進(jin)行(xing)維修保(bao)養,所以它(ta)的(de)(de)(de)設計制造(zao)必須完美(mei)無缺,否則(ze)將(jiang)功虧一(yi)(yi)簣!未來的(de)(de)(de)系統集(ji)成測(ce)(ce)試(shi)中還可能(neng)(neng)發(fa)現未知問題,一(yi)(yi)旦測(ce)(ce)試(shi)遇到困難,就會(hui)導(dao)致發(fa)射(she)被推遲(chi)。如果韋(wei)布望遠鏡能(neng)(neng)夠順利進(jin)入(ru)軌道服(fu)役,可展示(shi)其強大的(de)(de)(de)觀測(ce)(ce)能(neng)(neng)力(li)。
詹姆斯·韋布(bu)空(kong)間望遠(yuan)鏡項目啟動于1996年(nian),起(qi)初稱為(wei)“下一代空(kong)間望遠(yuan)鏡(Next Generation Space Telescope,NGST)”,2002年(nian)改為(wei)現名,以紀念美國國家(jia)航天(tian)局(ju)的第二任(ren)局(ju)長詹姆斯·韋布(bu)(James Webb)在阿波(bo)羅計劃(hua)中發揮的關(guan)鍵(jian)性領導(dao)作用。
“詹姆(mu)(mu)斯·韋布(bu)”這(zhe)個名字是取自美國宇(yu)航(hang)局(ju)第(di)二任局(ju)長詹姆(mu)(mu)斯·韋布(bu)——在韋布(bu)擔任美國宇(yu)航(hang)局(ju)(NASA)領(ling)導人時美國的航(hang)天事業掀(xian)開了新(xin)的篇(pian)章,其中包括探測月(yue)球和“阿波羅”登(deng)月(yue)計劃等。因(yin)此(ci),“詹姆(mu)(mu)斯-韋布(bu)”一誕生,便寄(ji)托(tuo)著人們的厚望。同“哈勃(bo)”相(xiang)比,“詹姆(mu)(mu)斯-韋布(bu)”更(geng)大、更(geng)精密,能勘測到更(geng)遠的太空!它口徑是“哈勃(bo)太空望遠鏡(jing)”的三(san)倍,但質量只有哈勃(bo)的一半左(zuo)右。它是一架沒有鏡(jing)筒(tong)的望遠鏡(jing)。
詹姆斯·韋布(bu)空間(jian)望遠鏡是美國宇航局(ju)、歐洲航天局(ju)和(he)加拿大航天局(ju)的(de)(de)一(yi)個聯合項(xiang)目(mu),也是哈勃(bo)太(tai)(tai)空望遠鏡的(de)(de)繼任者,將成為下一(yi)代空間(jian)天文臺。它將是有史以來建造的(de)(de)最(zui)強大的(de)(de)太(tai)(tai)空望遠鏡,將提供宇宙中(zhong)形成的(de)(de)第一(yi)個星系的(de)(de)圖像,并探索遙遠恒星周圍的(de)(de)行星。
按(an)原計劃,詹姆(mu)斯·韋布空間望遠鏡(jing)本(ben)應(ying)在2007年發(fa)射,初始預算5億美(mei)元,但后因(yin)預算等問題不斷推遲。
1998年,預算擴充至10億美(mei)元,并將發(fa)射計劃推遲至2008年。
2000年(nian),預算擴大至18億美(mei)元,發射推遲至2009年(nian)。
2002年,預算(suan)擴大至25億美元,發射(she)推遲至2010年。
2003年,發(fa)射推遲至2011年。
2005年,預算擴大至30億美元(yuan),發射推(tui)遲(chi)至2013年。
2006年,預算擴(kuo)大(da)至45億美元,發射推遲至2014年。
2008年,預算擴大至51億美元。
2010年(nian),預算(suan)擴大至65億美元(yuan),發射繼續推遲到2015年(nian)。
2011年(nian),預算擴大至(zhi)87億美(mei)元,發(fa)射推遲(chi)至(zhi)2018年(nian)。
2013年,預算(suan)擴大至88億美(mei)元。
2017年,發射推遲至2019年。
2017年(nian)(nian)9月(yue)(yue),美(mei)國航(hang)天局表(biao)示(shi),詹姆斯(si)·韋(wei)布空(kong)間(jian)(jian)望遠鏡的(de)發射(she)(she)窗(chuang)口將從2018年(nian)(nian)的(de)10月(yue)(yue)推(tui)(tui)遲至2019年(nian)(nian)的(de)3月(yue)(yue)至6月(yue)(yue)之間(jian)(jian)。 聲明解釋說,詹姆斯(si)·韋(wei)布空(kong)間(jian)(jian)望遠鏡及其遮光板(ban)的(de)體積和(he)復(fu)雜性超過多數探(tan)測器,比如僅遮光板(ban)釋放設備就要安裝100多個,振動測試也要用更長時間(jian)(jian),所以(yi)推(tui)(tui)遲到2019年(nian)(nian)春(chun)季從法屬圭亞那庫魯航(hang)天中心用歐洲(zhou)的(de)阿麗亞娜5型火(huo)箭發射(she)(she)升空(kong)。
2018年,發射推遲至(zhi)2020年。
2018年(nian)3月(yue)28日(ri)(ri)(ri)(ri),美(mei)國航(hang)空(kong)(kong)航(hang)天局再次宣布(bu)韋布(bu)在2020年(nian)之前不會(hui)發射(she)升空(kong)(kong)。5月(yue)6日(ri)(ri)(ri)(ri),受一系列技術問題(ti)的(de)困擾(rao),JWST的(de)最新發射(she)日(ri)(ri)(ri)(ri)期已經被推(tui)遲到2020年(nian)。6月(yue)29日(ri)(ri)(ri)(ri),據國外媒體報道,哈(ha)勃望遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)“接任者”詹(zhan)姆斯·韋布(bu)空(kong)(kong)間望遠(yuan)鏡(jing)(jing)將推(tui)遲至最早2021年(nian)3月(yue)30日(ri)(ri)(ri)(ri)發射(she)。
2019年,因新冠疫(yi)情,發射推遲至2021年,預算追加到(dao)97億(yi)美(mei)元。
2021年10月(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)12日(ri)(ri),詹(zhan)姆斯·韋(wei)布(bu)(bu)(bu)空間(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡成(cheng)功抵達位于南美洲的法屬圭亞那,原(yuan)定于12月(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)18日(ri)(ri)在歐(ou)洲航天(tian)局阿麗亞娜5號火箭上發(fa)射(she)(she)(she)升(sheng)空。11月(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)22日(ri)(ri),NASA再次(ci)(ci)(ci)宣(xuan)布(bu)(bu)(bu)詹(zhan)姆斯·韋(wei)布(bu)(bu)(bu)空間(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡的發(fa)射(she)(she)(she)時(shi)(shi)間(jian)(jian)從12月(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)18日(ri)(ri)推遲(chi)到了(le)22日(ri)(ri)。12月(yue)(yue)(yue)(yue)(yue),NASA的詹(zhan)姆斯·韋(wei)布(bu)(bu)(bu)空間(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡的發(fa)射(she)(she)(she)再次(ci)(ci)(ci)被(bei)推遲(chi)。最(zui)新的計劃(hua)是在2021年12月(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)24日(ri)(ri)從法屬圭亞那升(sheng)空,比原(yuan)計劃(hua)晚了(le)兩(liang)天(tian)。根據韋(wei)布(bu)(bu)(bu)團(tuan)隊(dui)的聲明(ming),天(tian)文(wen)臺和運載火箭系統(tong)之間(jian)(jian)仍然(ran)存在通信問題(ti),這(zhe)是導(dao)致此(ci)次(ci)(ci)(ci)發(fa)射(she)(she)(she)推遲(chi)的主要原(yuan)因。在此(ci)之前最(zui)近的一次(ci)(ci)(ci)延期是在三(san)周前宣(xuan)布(bu)(bu)(bu)的,當(dang)時(shi)(shi)NASA報(bao)告了(le)運載火箭適(shi)配(pei)器(qi)存在夾緊問題(ti)。截至12月(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)18日(ri)(ri),詹(zhan)姆斯·韋(wei)布(bu)(bu)(bu)空間(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡最(zui)新完成(cheng)封裝工作(zuo),只待正式發(fa)射(she)(she)(she)窗口(kou)。根據NASA、ESA最(zui)新消息(xi),現已瞄準美東時(shi)(shi)間(jian)(jian)12月(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)24日(ri)(ri)7:20(北京時(shi)(shi)間(jian)(jian)12月(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)24日(ri)(ri)20:20)平安夜發(fa)射(she)(she)(she)升(sheng)空。按計劃(hua)12月(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)21日(ri)(ri)將轉運至發(fa)射(she)(she)(she)場。詹(zhan)姆斯·韋(wei)布(bu)(bu)(bu)空間(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡到達觀測位置后,研究人員需再花費5個月(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)對它開展各項(xiang)檢查,預(yu)計望(wang)遠(yuan)鏡2022年6月(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)底前可正式“上崗”。
美(mei)國國家航空(kong)(kong)航天局和阿麗(li)亞娜(na)空(kong)(kong)間(jian)公司(si)于12月21日(ri)成功完成了(le)詹姆(mu)斯(si)·韋(wei)(wei)布(bu)空(kong)(kong)間(jian)望(wang)遠鏡(jing)的發(fa)射(she)(she)準備審查。該團隊授權阿麗(li)亞娜(na)5號火箭(jian)攜帶詹姆(mu)斯(si)·韋(wei)(wei)布(bu)空(kong)(kong)間(jian)望(wang)遠鏡(jing),并開始執行發(fa)射(she)(she)任務(wu),但(dan)因(yin)天氣(qi)原因(yin),執行中止。當地時間(jian)2021年(nian)(nian)12月22日(ri),美(mei)國國家航空(kong)(kong)航天局稱由(you)于法屬圭亞那(nei)歐洲太空(kong)(kong)港(gang)的惡劣天氣(qi)條件,原定于12月24日(ri)發(fa)射(she)(she)詹姆(mu)斯(si)·韋(wei)(wei)布(bu)空(kong)(kong)間(jian)望(wang)遠鏡(jing)的VA256航班(ban)被(bei)推遲,新的發(fa)射(she)(she)日(ri)期為(wei)12月25日(ri)。詹姆(mu)斯(si)·韋(wei)(wei)布(bu)空(kong)(kong)間(jian)望(wang)遠鏡(jing)從1996年(nian)(nian)開始研(yan)發(fa)至2021年(nian)(nian)12月25日(ri)發(fa)射(she)(she)前(qian)(25年(nian)(nian)),因(yin)各種(zhong)原因(yin)一直(zhi)未(wei)能升(sheng)空(kong)(kong),被(bei)人們稱為(wei)“鴿王”。
美(mei)(mei)國(guo)(guo)東部(bu)時間2022年1月(yue)(yue)(yue)8日上(shang)午10時15分左(zuo)右,美(mei)(mei)國(guo)(guo)國(guo)(guo)家航空航天局任(ren)務管(guan)理人(ren)(ren)員(yuan)發(fa)出了展開(kai)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)命令。10時30分左(zuo)右,太(tai)(tai)(tai)空望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)面板被展開(kai)。目前(qian),工(gong)(gong)作人(ren)(ren)員(yuan)正(zheng)在(zai)將望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)面板固定,預計(ji)該程序將在(zai)美(mei)(mei)東時間13時30分(北(bei)京時間1月(yue)(yue)(yue)9日凌晨2時30分)左(zuo)右結束。在(zai)該程序完(wan)(wan)成(cheng)(cheng)后,詹(zhan)姆(mu)斯·韋(wei)(wei)布(bu)空間望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)將正(zheng)式在(zai)太(tai)(tai)(tai)空完(wan)(wan)成(cheng)(cheng)部(bu)署。北(bei)京時間1月(yue)(yue)(yue)9日零點前(qian)后,迄今為(wei)止人(ren)(ren)類建造的(de)(de)(de)最(zui)貴、最(zui)強大的(de)(de)(de)紅外(wai)波段(duan)太(tai)(tai)(tai)空望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing):詹(zhan)姆(mu)斯?韋(wei)(wei)布(bu)太(tai)(tai)(tai)空望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing),成(cheng)(cheng)功完(wan)(wan)成(cheng)(cheng)了主反射鏡(jing)(jing)最(zui)后一(yi)(yi)部(bu)分的(de)(de)(de)展開(kai),并完(wan)(wan)成(cheng)(cheng)鎖定。接下來,詹(zhan)姆(mu)斯?韋(wei)(wei)布(bu)太(tai)(tai)(tai)空望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)將繼(ji)續飛(fei)往周期約(yue) 6 個月(yue)(yue)(yue)的(de)(de)(de)拉格(ge)朗日 L2 點暈輪 (Halo) 工(gong)(gong)作軌道(dao);然后,需要進(jin)行為(wei)期約(yue) 5 個月(yue)(yue)(yue)的(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)面調校、儀器(qi)調試等多項測(ce)試工(gong)(gong)作,最(zui)終才可以拍攝第一(yi)(yi)張畫面。2月(yue)(yue)(yue),美(mei)(mei)國(guo)(guo)宇航局發(fa)布(bu)了詹(zhan)姆(mu)斯·韋(wei)(wei)布(bu)空間望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)拍攝的(de)(de)(de)第一(yi)(yi)張照片,這些照片被用來校準耗資100億(yi)美(mei)(mei)元(yuan)的(de)(de)(de)天文(wen)臺。
詹姆斯-韋伯(bo)太空望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的18個鏡(jing)面接近完(wan)成
在馬(ma)歇爾航天飛(fei)行中心,接受低溫測試
這些(xie)鏡面讓工(gong)作(zuo)人員顯得很小
詹姆斯-韋伯
官方表示(shi),在(zai)12月(yue)25日當天,目(mu)標發射的時間(jian)(jian)將盡量早于以下幾(ji)個時間(jian)(jian)段:上午(wu)7點(dian)20分(fen)(fen)(fen)至52分(fen)(fen)(fen)之(zhi)間(jian)(jian)(華盛頓時間(jian)(jian));上午(wu)9點(dian)20分(fen)(fen)(fen)至52分(fen)(fen)(fen)之(zhi)間(jian)(jian)(庫魯(lu)時間(jian)(jian));晚(wan)上12點(dian)20分(fen)(fen)(fen)至52分(fen)(fen)(fen)之(zhi)間(jian)(jian)(世界(jie)標準時間(jian)(jian));晚(wan)上1點(dian)20分(fen)(fen)(fen)至52分(fen)(fen)(fen)之(zhi)間(jian)(jian)(巴(ba)黎時間(jian)(jian));晚(wan)上9點(dian)20分(fen)(fen)(fen)至52分(fen)(fen)(fen)之(zhi)間(jian)(jian)(東京時間(jian)(jian))。
法國當地(di)時(shi)間2021年12月(yue)(yue)25日13時(shi)15分(北京時(shi)間25日20時(shi)15分),美國宇(yu)航局的詹姆(mu)斯(si)·韋布空(kong)(kong)間望遠鏡在法屬(shu)圭亞(ya)那庫魯基地(di)成功發(fa)(fa)射升(sheng)空(kong)(kong)。這次發(fa)(fa)射使(shi)用了(le)阿(a)麗亞(ya)娜5號(hao)火箭(jian),目前火箭(jian)已經進入最終軌道。如(ru)果(guo)一切(qie)順(shun)利(li),詹姆(mu)斯(si)·韋布空(kong)(kong)間望遠鏡將在一個月(yue)(yue)之內進入太(tai)陽軌道,大約離(li)地(di)球100萬公(gong)里。
美國航天局(NASA)當地時(shi)間2022年1月24日表示,詹姆斯(si)·韋布空間望(wang)遠(yuan)鏡已經抵達它的(de)目的(de)地——距(ju)離(li)地球100萬英里的(de)“太空停車場”。
2022年1月4日,美國詹(zhan)姆斯·韋布空間望遠(yuan)鏡(jing)的巨幅遮陽(yang)板展開,為將來望遠(yuan)鏡(jing)開展觀測提供必(bi)要保障。
2022年1月30日消息,詹姆斯·韋(wei)布空間望遠鏡(jing)(jing)已經(jing)順利抵達預定軌道,開(kai)始正(zheng)常工(gong)作。詹姆斯·韋(wei)布空間望遠鏡(jing)(jing)的遮陽板、主反射鏡(jing)(jing)均已經(jing)打(da)開(kai);正(zheng)在進行(xing)為(wei)期(qi) 3 個(ge)月的鏡(jing)(jing)片(pian)校準工(gong)作,包括主反射鏡(jing)(jing)在內的多(duo)個(ge)鏡(jing)(jing)片(pian)。
2022年4月3日,美國國家航空航天局(ju)的(de)(de)(de)(de)詹姆(mu)斯·韋(wei)布(bu)空間望(wang)遠鏡的(de)(de)(de)(de)反射(she)鏡與科學(xue)儀(yi)器對準(zhun)的(de)(de)(de)(de)第六(liu)個階段(duan)已(yi)經結(jie)束,以便它們能夠(gou)創造出最精確(que)和最集(ji)中的(de)(de)(de)(de)圖(tu)像。詹姆(mu)斯·韋(wei)布(bu)空間望(wang)遠鏡完(wan)成首次多儀(yi)器校準(zhun):在中紅(hong)外儀(yi)器(MIRI)繼續冷卻的(de)(de)(de)(de)同時,成功地(di)將天文臺的(de)(de)(de)(de)其(qi)他機載儀(yi)器與韋(wei)布(bu)的(de)(de)(de)(de)分鏡對齊。
2022年5月2日,IT之家消息,NASA 的詹姆斯?韋布空間望遠鏡已于4月28日完成了校(xiao)準,經過(guo)全面的審查(cha)后,韋布空間望遠鏡的四(si)臺科學儀(yi)器能夠拍攝到銳利、聚焦(jiao)良好(hao)的圖(tu)像。
詹姆斯·韋布空間(jian)望遠鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)面系統包括主鏡(jing)(jing)(jing)、次(ci)鏡(jing)(jing)(jing)和(he)三(san)鏡(jing)(jing)(jing)。雖然尺寸相對較小的(de)(de)次(ci)鏡(jing)(jing)(jing)和(he)三(san)鏡(jing)(jing)(jing)也(ye)都(dou)很有特(te)色(se),但昂貴的(de)(de)主鏡(jing)(jing)(jing)卻是結構最復(fu)雜(za)的(de)(de),由許多(duo)個子(zi)鏡(jing)(jing)(jing)拼接而成(cheng)的(de)(de)。
鏡(jing)面(mian)系統和精密偏轉鏡(jing)(FSM)是(shi)(shi)由鮑(bao)爾航空(kong)航天技術公(gong)司研制的(de),該(gai)公(gong)司是(shi)(shi)諾·格公(gong)司“光學技術和輕質鏡(jing)面(mian)系統”的(de)主(zhu)(zhu)承(cheng)包商。“韋布”的(de)主(zhu)(zhu)鏡(jing)直(zhi)徑高達6.5米(mi),在天基望遠鏡(jing)中絕對算得上是(shi)(shi)巨大(da)的(de)。
主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)直徑(jing)的(de)比發射它用的(de)火箭更大(da)。主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)被分割成18塊六(liu)角形的(de)鏡(jing)(jing)(jing)片(pian)(pian),發射后(hou)這(zhe)些鏡(jing)(jing)(jing)片(pian)(pian)會(hui)在高(gao)精度的(de)微型馬達和波面傳感(gan)器的(de)控制下展開。但是,此法不會(hui)跟凱克望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)一樣(yang),不必像(xiang)地面望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)那樣(yang)必需根據(ju)重(zhong)力負荷和風力的(de)影響而(er)要按主(zhu)動光學(xue)來時常(chang)持續調整鏡(jing)(jing)(jing)段,故詹(zhan)姆斯·韋布(bu)空間望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)除了(le)初期配置之外將不會(hui)有太多改變。
主(zhu)鏡的(de)鏡面作為全體也形成六(liu)角形,聚光部和(he)鏡面都露(lu)在外面,容易讓人聯(lian)想(xiang)到射(she)電望遠鏡的(de)天(tian)線。另外,它的(de)主(zhu)體也不呈筒狀,而是在主(zhu)鏡下展開座(zuo)席(xi)狀的(de)遮光板。
鈹鏡(jing)襯(chen)(chen)底(di)(di)使所有(you)子鏡(jing)可拼接成(cheng)傳(chuan)統意義上的一面鏡(jing)子。襯(chen)(chen)底(di)(di)厚度(du)約(yue)為5cm,“前(qian)”反射(she)面被高度(du)拋光,“后”面被精(jing)密加工成(cheng)比實心結(jie)構更(geng)輕的“蛋架型”結(jie)構。
反射面的(de)表面粗糙度小(xiao)于20nm,鍍(du)上的(de)一(yi)層(ceng)純金薄膜也(ye)是為了提高其反射紅(hong)外光線的(de)能力。選擇鈹材料(liao)是因其極高的(de)剛性和輕質特(te)性,在“韋布(bu)”極寒的(de)運行溫度下不易發生形變。
鈹襯底的另一面(mian)被安裝在三角形、蛋架型的鈹傳(chuan)力(li)部(bu)件上。每(mei)個傳(chuan)力(li)部(bu)件長約60cm、寬30cm,可(ke)用于分擔來自底層結(jie)構的負載,來減(jian)少鏡面(mian)失真。
鈹三角構架(BDF)是18塊子鏡的主要(yao)中間(jian)結構,三角形的構架寬(kuan)約76.2cm,連接在作動器與反(fan)射(she)鏡、襯底或傳(chuan)力(li)部(bu)件之間(jian)。
作動(dong)器是由精密馬達和(he)齒(chi)輪構(gou)成的精細結(jie)構(gou),用于移動(dong)和(he)調整(zheng)反射鏡表面(mian)形(xing)狀。作動(dong)器可使18塊子(zi)鏡精確排布(bu),像(xiang)一面(mian)整(zheng)鏡一樣(yang)對宇宙中的某一物體進行(xing)會聚成像(xiang)。
18塊子(zi)(zi)(zi)鏡(jing)各含6臺用于移(yi)動和轉動作動器,全部子(zi)(zi)(zi)鏡(jing)可(ke)利(li)用作動器排布成一面巨大(da)的(de)(de)(de)整鏡(jing)。另外(wai),每(mei)塊子(zi)(zi)(zi)鏡(jing)都(dou)搭載一臺特(te)殊的(de)(de)(de)作動器,一邊(bian)直接(jie)連接(jie)鏡(jing)背面中(zhong)心(xin),另一邊(bian)通(tong)過(guo)長、薄的(de)(de)(de)鈹結構連接(jie)鏡(jing)邊(bian)緣(yuan)。每(mei)臺作動器可(ke)使18塊子(zi)(zi)(zi)鏡(jing)擁(yong)有(you)完全相同(tong)的(de)(de)(de)“曲率中(zhong)心(xin)”,確保(bao)它們的(de)(de)(de)焦點重(zhong)合。
這些鏡(jing)面(mian)作動器(qi)是(shi)“韋(wei)布”眾多新發(fa)明中(zhong)的(de)一個。它們(men)能(neng)夠(gou)通過(guo)納米尺度(du)的(de)微(wei)小位移使(shi)鏡(jing)面(mian)具備最佳的(de)光學(xue)性能(neng)。另外,這些作動器(qi)必須在(zai)只比絕對(dui)零度(du)高幾十度(du)的(de)極端(duan)“制冷(leng)”溫(wen)度(du)下運行(xing)。
當“韋布”在(zai)太空展開并(bing)冷卻到(dao)運(yun)行(xing)溫度后(hou),地面(mian)站的(de)工(gong)程師們將(jiang)向所有作動器發送指令來調(diao)(diao)整所有的(de)鏡面(mian),這(zhe)一過程耗時兩(liang)個月。隨后(hou),一旦“韋布”開始(shi)全面(mian)運(yun)行(xing)并(bing)進行(xing)科學觀測,每(mei)10到(dao)14天就要(yao)進行(xing)一次鏡面(mian)調(diao)(diao)校(xiao)工(gong)作。借助(zhu)這(zhe)項新技術,“韋布”將(jiang)成為首臺采(cai)用主(zhu)動控制拼接主(zhu)鏡的(de)天基天文臺。
底板接口(kou)柔(rou)(rou)性(xing)部(bu)(bu)件(BIF)接口(kou)將主(zhu)鏡連接到望遠鏡底板上,該底板支(zhi)撐主(zhu)鏡全部(bu)(bu)的(de)(de)(de)18塊子鏡。精(jing)密(mi)加工而成的(de)(de)(de)柔(rou)(rou)性(xing)部(bu)(bu)件像精(jing)致的(de)(de)(de)彈簧(huang)一樣(yang),可(ke)承受從室溫到零(ling)下190度(du)的(de)(de)(de)溫度(du)變化引起的(de)(de)(de)熱脹冷縮(suo)。
除了這些連接到(dao)底(di)板上的,每(mei)塊子鏡上的還(huan)有很多(duo)這種柔性(xing)部件。
觀測裝置
NIRCam 近紅外照(zhao)相機
NIRSpec 近(jin)紅外(wai)攝譜儀
MIR 中紅外裝置
FGS 精細(xi)導星傳感器
遮陽裝置
詹姆(mu)斯(si)·韋布空間望(wang)遠鏡(jing)的(de)遮陽(yang)裝(zhuang)置的(de)SPF值達到100萬,能夠隔絕任何(he)可疑的(de)外部(bu)熱源(yuan),保證(zheng)望(wang)遠鏡(jing)能獲得(de)冷(leng)靜的(de)觀測環境(jing)。美國宇航(hang)局的(de)工程師已經(jing)展開了詹姆(mu)斯(si)·韋布空間望(wang)遠鏡(jing)的(de)巨(ju)型遮陽(yang)裝(zhuang)置的(de)測試,進展順(shun)利。
巨(ju)(ju)型遮(zhe)陽(yang)(yang)裝置面積非常(chang)大(da),接近一個網球場的大(da)小,還有(you)多層結(jie)構,美國(guo)(guo)宇航(hang)局在(zai)位于加利(li)福尼亞州諾斯羅普格魯門公(gong)司的潔凈(jing)室(shi)中進行了展(zhan)開測試。巨(ju)(ju)型遮(zhe)陽(yang)(yang)裝置不僅需要把太(tai)陽(yang)(yang)光擋在(zai)身后,還要有(you)非常(chang)精(jing)確的定位裝置,望遠(yuan)鏡上的所(suo)有(you)組件都會安裝在(zai)巨(ju)(ju)型遮(zhe)陽(yang)(yang)裝置上,盡(jin)可(ke)能降低(di)太(tai)陽(yang)(yang)光對觀測的影響。來自(zi)美國(guo)(guo)宇航(hang)局戈(ge)達德中心的研究人員威廉(lian)·奧(ao)克斯認為,巨(ju)(ju)型遮(zhe)陽(yang)(yang)裝置為五層結(jie)構,像一把巨(ju)(ju)大(da)的遮(zhe)陽(yang)(yang)扇,可(ke)隔絕來自(zi)太(tai)陽(yang)(yang)的熱量(liang)傳遞。
詹姆(mu)斯(si)·韋(wei)布(bu)空(kong)間望(wang)遠鏡(jing)的(de)(de)主要的(de)(de)任務是調查作為大爆炸理(li)論的(de)(de)殘余紅(hong)外線證據(宇宙微波背景(jing)輻(fu)射),即(ji)觀(guan)測今(jin)天可見宇宙的(de)(de)初期狀(zhuang)態。為達成(cheng)此目的(de)(de),它配備(bei)了高敏度(du)紅(hong)外線傳感器、光譜器等(deng)。 為便于觀(guan)測,機體要能(neng)承(cheng)受(shou)極(ji)限低溫,也(ye)要避開太陽和地(di)球(qiu)的(de)(de)光等(deng)等(deng)。為此,詹姆(mu)斯(si)·韋(wei)布(bu)空(kong)間望(wang)遠鏡(jing)附帶了可折(zhe)疊的(de)(de)遮光板,以屏蔽會成(cheng)為干擾的(de)(de)光源。因其(qi)處(chu)于拉(la)格朗日點,地(di)球(qiu)和太陽在(zai)望(wang)遠鏡(jing)的(de)(de)視界總(zong)處(chu)于一樣(yang)的(de)(de)相對位置,不用頻(pin)繁的(de)(de)修正位置也(ye)能(neng)讓遮光板確實的(de)(de)發(fa)揮功效(xiao)。
2021年12月25日,萬眾期待的詹姆斯(si)·韋布空(kong)間(jian)(jian)望(wang)遠鏡(JWST)在(zai)“鴿”了全人(ren)(ren)(ren)類14年之(zhi)(zhi)后,終于奔向宇宙。哈勃(bo)空(kong)間(jian)(jian)望(wang)遠鏡家喻戶曉,因(yin)為是(shi)它是(shi)人(ren)(ren)(ren)類望(wang)向宇宙深處的第一道目光,向全人(ren)(ren)(ren)類展示(shi)了前所(suo)未有的宇宙圖景。正所(suo)謂(wei)“老將不死(si),薪(xin)火相(xiang)傳”,NASA一直把詹姆斯(si)·韋布空(kong)間(jian)(jian)望(wang)遠鏡當成(cheng)哈勃(bo)空(kong)間(jian)(jian)望(wang)遠鏡的繼任者來培(pei)養,視之(zhi)(zhi)為人(ren)(ren)(ren)類有史以(yi)來最強(qiang)大的空(kong)間(jian)(jian)望(wang)遠鏡。
2022年2月12日消息,美(mei)國宇航局(NASA)當地時間周五公布了(le)詹姆(mu)斯?詹姆(mu)斯·韋布空(kong)間望遠鏡(jing)(jing)(jing) (JWST) 拍攝(she)的(de)(de)(de)首批圖像,代表了(le)該望遠鏡(jing)(jing)(jing) 18 個(ge)(ge)主鏡(jing)(jing)(jing)部(bu)分校準早期階段的(de)(de)(de)能力。圖像中出現的(de)(de)(de) 18 個(ge)(ge)光點都(dou)代表著同一(yi)顆被稱為 HD 84406 的(de)(de)(de)恒星,由不同的(de)(de)(de)主鏡(jing)(jing)(jing)看到。從每個(ge)(ge)主鏡(jing)(jing)(jing)部(bu)分收集的(de)(de)(de)光被反射回 JWST 的(de)(de)(de)次鏡(jing)(jing)(jing),然后(hou)使用望遠鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)關(guan)鍵成像設備(bei)近紅外相機 (NIRCam) 進行測量(liang)。
2022年3月16日舉(ju)行的新聞發布會上,JWST科學家(jia)、美國太空望遠鏡科學研究所(suo)的Marshall Perrin表示,這是有史以來從太空拍攝(she)的分辨率最高的紅外圖像。
圖像(xiang)顯示了一(yi)顆名為2MASS J17554042+6551277的(de)(de)明(ming)亮恒星(xing)。如果校(xiao)準(zhun)不夠(gou)精確(que),圖像(xiang)中可能(neng)會有該(gai)恒星(xing)的(de)(de)多個副本。但這張圖像(xiang)表明(ming),現在所有鏡(jing)面一(yi)起工作,拍下了一(yi)個恒星(xing)的(de)(de)單一(yi)圖像(xiang),恒星(xing)周圍是遙(yao)遠的(de)(de)星(xing)系(xi)。
當地時間(jian)7月8日,美國宇航局(NASA)公布(bu)了詹姆斯·韋布(bu)太(tai)空望遠鏡(JWST)拍攝到(dao)照片的首批天體名(ming)單,包(bao)括星系(xi)(xi)、星云和太(tai)陽(yang)系(xi)(xi)外巨行星。
2022年7月(yue)11日(ri),美國總(zong)統拜登發布了韋伯太空望(wang)遠鏡拍(pai)攝到的第一張照片:星(xing)系(xi)團SMACS 0723。它(ta)包含(han)了數千個星(xing)系(xi),距離地球(qiu)46億光年,是(shi)迄今為(wei)止拍(pai)攝到的宇宙(zhou)最深(shen)的圖(tu)像(xiang)。
當地時間2022年7月12日,美國國家航空航天(tian)局(NASA)舉辦新聞發布(bu)會(hui),展(zhan)示詹姆斯·韋布(bu)空間望遠鏡(jing)拍攝(she)的第一張全彩色照片(pian)。隨后,陸續公布(bu)了首批彩色相片(pian)。
當地時間2022年(nian)7月12日,美國國家航空(kong)航天局(NASA)發布(bu)了韋伯空(kong)間望(wang)遠鏡拍(pai)攝的(de)首批全套全彩宇宙深(shen)空(kong)圖(tu)像(xiang)。
2022年8月2日,美國航空(kong)航天局(ju)和歐洲航天局(ju)表示(shi),詹姆斯·韋布空(kong)間望遠鏡透過時間和大量塵埃(ai),拍攝(she)到車(che)輪(lun)星(xing)系(xi)的新(xin)圖像,以前所未有的清(qing)晰度揭示(shi)了這(zhe)個不(bu)斷旋轉的彩(cai)色(se)圓(yuan)環。車(che)輪(lun)星(xing)系(xi)位(wei)于玉夫座星(xing)系(xi),距地球約5億光年,是兩個星(xing)系(xi)發生壯觀的正(zheng)面碰撞后形成(cheng)的。
2022年(nian)8月,詹姆斯-韋伯最近(jin)捕(bu)捉(zhuo)到了一張車輪星(xing)系的(de)圖(tu)(tu)像,這是由兩個(ge)星(xing)系大規模碰撞(zhuang)而成的(de)另(ling)一個(ge)星(xing)系。這張捕(bu)捉(zhuo)到IC 1623和(he)VV 114的(de)最新圖(tu)(tu)像尤其引(yin)人注意(yi)--不僅兩個(ge)星(xing)系砸(za)在一起的(de)圖(tu)(tu)像看(kan)起來(lai)有(you)火(huo)花(hua),而且也沒有(you)黑洞的(de)證據(ju)。
2022年5月23日(ri)(ri)至25日(ri)(ri)期間(jian),一(yi)顆微流星體擊中了詹姆斯-韋布(bu)太空望遠(yuan)鏡的一(yi)個主鏡,但負責操作該(gai)望遠(yuan)鏡的美國宇航局(ju)團(tuan)隊預計這次撞擊不會對該(gai)天文臺的數據產生重(zhong)大影響。
2022年7月,詹姆斯韋伯(bo)太(tai)空望遠鏡因太(tai)空微(wei)隕石(shi)撞擊,至少有一個鏡像(xiang)部分遭(zao)受(shou)了無法完(wan)全彌(mi)補的損壞。
“與其說韋布望遠鏡是(shi)哈勃望遠鏡的(de)繼任者(zhe),不如(ru)說是(shi)相(xiang)輔相(xiang)成(cheng)的(de)合作者(zhe)。”(華中科技大學天文(wen)學系副教授 張(zhang)華年評)