從1996年(nian)開始(shi),美(mei)(mei)國(guo)宇(yu)航(hang)局向全國(guo)招標,尋找(zhao)這個極端精(jing)密的(de)新式空間望(wang)遠鏡計劃。競標的(de)四(si)個機構分(fen)別是:美(mei)(mei)國(guo)宇(yu)航(hang)局/戈達德(de)宇(yu)航(hang)中心、美(mei)(mei)國(guo)TRW公司、著名的(de)洛克(ke)西德(de)-馬丁公司和美(mei)(mei)國(guo)鮑爾航(hang)空宇(yu)宙公司。最后,TRW公司經過嚴格篩選終于奪帥。
詹(zhan)姆斯(si)·韋布空間望(wang)遠鏡作為美國宇航(hang)局(ju)史(shi)上最(zui)復雜(za)的項(xiang)目(mu)之(zhi)一,其風險是(shi)(shi)巨大的,和(he)“哈勃太(tai)空望(wang)遠鏡”不一樣的是(shi)(shi),“詹(zhan)姆斯(si)-韋布”因為距離地球(qiu)太(tai)遙遠無法派宇航(hang)員(yuan)進(jin)行維修保養,所以它(ta)的設(she)計制造(zao)必須完美無缺,否則(ze)將(jiang)功(gong)虧一簣!未(wei)來的系統集成測(ce)(ce)試中還可能(neng)(neng)發現未(wei)知(zhi)問題(ti),一旦測(ce)(ce)試遇到困(kun)難,就會導(dao)致發射被推遲。如果韋布望(wang)遠鏡能(neng)(neng)夠順(shun)利進(jin)入軌道服役,可展示(shi)其強大的觀測(ce)(ce)能(neng)(neng)力。
詹姆斯(si)·韋(wei)布(bu)空間望遠鏡項目啟動(dong)于1996年,起初稱為(wei)“下(xia)一代空間望遠鏡(Next Generation Space Telescope,NGST)”,2002年改為(wei)現名,以紀(ji)念美國(guo)(guo)國(guo)(guo)家航(hang)天局的第二任局長詹姆斯(si)·韋(wei)布(bu)(James Webb)在阿波羅計劃(hua)中發(fa)揮的關鍵性領(ling)導(dao)作用。
“詹(zhan)姆(mu)(mu)(mu)斯·韋(wei)布”這個名字是取自(zi)美(mei)(mei)國(guo)宇航局(ju)第二任(ren)(ren)局(ju)長詹(zhan)姆(mu)(mu)(mu)斯·韋(wei)布——在(zai)韋(wei)布擔任(ren)(ren)美(mei)(mei)國(guo)宇航局(ju)(NASA)領(ling)導人時美(mei)(mei)國(guo)的航天(tian)事業(ye)掀開了(le)新的篇章,其中(zhong)包括(kuo)探測月球和“阿(a)波羅”登(deng)月計劃等。因(yin)此,“詹(zhan)姆(mu)(mu)(mu)斯-韋(wei)布”一(yi)誕生,便寄托著人們(men)的厚(hou)望。同“哈(ha)勃”相(xiang)比,“詹(zhan)姆(mu)(mu)(mu)斯-韋(wei)布”更大、更精(jing)密,能(neng)勘(kan)測到更遠(yuan)的太空!它(ta)口(kou)徑是“哈(ha)勃太空望遠(yuan)鏡”的三倍(bei),但質量只有(you)哈(ha)勃的一(yi)半左右(you)。它(ta)是一(yi)架沒有(you)鏡筒的望遠(yuan)鏡。
詹姆斯·韋布空(kong)間(jian)(jian)望遠(yuan)(yuan)鏡是美(mei)國宇航(hang)局、歐洲航(hang)天(tian)局和加拿大(da)航(hang)天(tian)局的一個(ge)聯合項目,也(ye)是哈勃太空(kong)望遠(yuan)(yuan)鏡的繼任者,將(jiang)成為(wei)下一代空(kong)間(jian)(jian)天(tian)文臺。它將(jiang)是有史(shi)以來建造(zao)的最強大(da)的太空(kong)望遠(yuan)(yuan)鏡,將(jiang)提供宇宙(zhou)中(zhong)形成的第一個(ge)星(xing)(xing)系(xi)的圖像,并探(tan)索遙遠(yuan)(yuan)恒(heng)星(xing)(xing)周圍(wei)的行星(xing)(xing)。
按原計劃,詹姆(mu)斯·韋布空(kong)間望遠(yuan)鏡本(ben)應在2007年發射,初始預(yu)算5億美(mei)元,但后因預(yu)算等問題不斷推遲(chi)。
1998年,預算擴充至10億美元,并將(jiang)發射計(ji)劃推(tui)遲至2008年。
2000年(nian)(nian),預算擴大至18億(yi)美元,發射推遲至2009年(nian)(nian)。
2002年(nian),預(yu)算(suan)擴大至25億(yi)美(mei)元(yuan),發射推遲(chi)至2010年(nian)。
2003年(nian),發射推(tui)遲至2011年(nian)。
2005年(nian),預算擴大至30億美元,發射推遲至2013年(nian)。
2006年(nian),預算擴(kuo)大至45億(yi)美元,發(fa)射推遲至2014年(nian)。
2008年,預算擴大至51億(yi)美元。
2010年,預算擴大至65億(yi)美元,發射繼續推遲到2015年。
2011年,預算(suan)擴(kuo)大至(zhi)(zhi)87億美(mei)元,發射(she)推遲至(zhi)(zhi)2018年。
2013年,預算(suan)擴大至(zhi)88億美元。
2017年(nian),發射推(tui)遲至2019年(nian)。
2017年(nian)9月(yue),美國航天局表示,詹姆斯(si)(si)·韋布(bu)空(kong)間望遠鏡的(de)(de)發(fa)射(she)(she)窗口將從2018年(nian)的(de)(de)10月(yue)推遲至2019年(nian)的(de)(de)3月(yue)至6月(yue)之間。 聲明解釋說,詹姆斯(si)(si)·韋布(bu)空(kong)間望遠鏡及其遮(zhe)(zhe)光板的(de)(de)體(ti)積和復雜(za)性超過多(duo)數探測(ce)器,比(bi)如僅遮(zhe)(zhe)光板釋放設備(bei)就要(yao)安(an)裝(zhuang)100多(duo)個(ge),振(zhen)動測(ce)試(shi)也(ye)要(yao)用(yong)更長時間,所以(yi)推遲到2019年(nian)春季從法屬圭(gui)亞(ya)(ya)那(nei)庫魯航天中(zhong)心用(yong)歐洲的(de)(de)阿麗(li)亞(ya)(ya)娜5型火箭發(fa)射(she)(she)升空(kong)。
2018年,發射推遲(chi)至(zhi)2020年。
2018年(nian)(nian)(nian)3月28日(ri)(ri),美(mei)國航(hang)空航(hang)天局(ju)再次宣(xuan)布(bu)韋(wei)布(bu)在2020年(nian)(nian)(nian)之前不會發射升(sheng)空。5月6日(ri)(ri),受一(yi)系列(lie)技術問題的(de)困(kun)擾,JWST的(de)最新(xin)發射日(ri)(ri)期(qi)已經被推遲到2020年(nian)(nian)(nian)。6月29日(ri)(ri),據國外(wai)媒(mei)體報道,哈勃(bo)望遠鏡(jing)的(de)“接任者”詹(zhan)姆(mu)斯·韋(wei)布(bu)空間望遠鏡(jing)將推遲至最早(zao)2021年(nian)(nian)(nian)3月30日(ri)(ri)發射。
2019年,因(yin)新冠疫(yi)情(qing),發射推遲至2021年,預算追加到97億美元。
2021年10月(yue)(yue)12日(ri)(ri)(ri),詹(zhan)(zhan)姆斯(si)(si)·韋(wei)布(bu)(bu)空間(jian)(jian)(jian)望遠(yuan)鏡(jing)成(cheng)功抵達位(wei)于南(nan)美洲的法(fa)屬圭(gui)(gui)亞那,原(yuan)(yuan)定于12月(yue)(yue)18日(ri)(ri)(ri)在(zai)(zai)歐洲航天(tian)局(ju)阿(a)麗亞娜5號火(huo)箭上發(fa)(fa)射(she)(she)(she)升空。11月(yue)(yue)22日(ri)(ri)(ri),NASA再(zai)次宣(xuan)布(bu)(bu)詹(zhan)(zhan)姆斯(si)(si)·韋(wei)布(bu)(bu)空間(jian)(jian)(jian)望遠(yuan)鏡(jing)的發(fa)(fa)射(she)(she)(she)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)從(cong)12月(yue)(yue)18日(ri)(ri)(ri)推(tui)遲到(dao)了22日(ri)(ri)(ri)。12月(yue)(yue),NASA的詹(zhan)(zhan)姆斯(si)(si)·韋(wei)布(bu)(bu)空間(jian)(jian)(jian)望遠(yuan)鏡(jing)的發(fa)(fa)射(she)(she)(she)再(zai)次被推(tui)遲。最新(xin)的計劃是(shi)(shi)在(zai)(zai)2021年12月(yue)(yue)24日(ri)(ri)(ri)從(cong)法(fa)屬圭(gui)(gui)亞那升空,比原(yuan)(yuan)計劃晚了兩(liang)天(tian)。根據(ju)韋(wei)布(bu)(bu)團(tuan)隊的聲明,天(tian)文(wen)臺和運載火(huo)箭系(xi)統之(zhi)間(jian)(jian)(jian)仍然存在(zai)(zai)通信問題(ti),這是(shi)(shi)導(dao)致此次發(fa)(fa)射(she)(she)(she)推(tui)遲的主要原(yuan)(yuan)因。在(zai)(zai)此之(zhi)前最近的一次延(yan)期是(shi)(shi)在(zai)(zai)三周前宣(xuan)布(bu)(bu)的,當時(shi)(shi)NASA報告了運載火(huo)箭適配(pei)器存在(zai)(zai)夾緊問題(ti)。截至12月(yue)(yue)18日(ri)(ri)(ri),詹(zhan)(zhan)姆斯(si)(si)·韋(wei)布(bu)(bu)空間(jian)(jian)(jian)望遠(yuan)鏡(jing)最新(xin)完成(cheng)封裝工作,只待(dai)正(zheng)式(shi)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)窗口。根據(ju)NASA、ESA最新(xin)消息,現已瞄準(zhun)美東時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)12月(yue)(yue)24日(ri)(ri)(ri)7:20(北京時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)12月(yue)(yue)24日(ri)(ri)(ri)20:20)平安夜發(fa)(fa)射(she)(she)(she)升空。按計劃12月(yue)(yue)21日(ri)(ri)(ri)將(jiang)轉運至發(fa)(fa)射(she)(she)(she)場。詹(zhan)(zhan)姆斯(si)(si)·韋(wei)布(bu)(bu)空間(jian)(jian)(jian)望遠(yuan)鏡(jing)到(dao)達觀測位(wei)置后(hou),研究(jiu)人員需再(zai)花費(fei)5個月(yue)(yue)對它開展各項檢查(cha),預計望遠(yuan)鏡(jing)2022年6月(yue)(yue)底前可正(zheng)式(shi)“上崗”。
美(mei)國國家(jia)航空(kong)(kong)(kong)(kong)航天局和阿麗(li)亞(ya)娜空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)公(gong)司于12月21日(ri)(ri)成功完成了詹(zhan)姆(mu)(mu)斯·韋(wei)布空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)發射(she)(she)(she)準備(bei)審查。該(gai)團(tuan)隊授權阿麗(li)亞(ya)娜5號火(huo)箭攜帶詹(zhan)姆(mu)(mu)斯·韋(wei)布空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing),并開始(shi)執(zhi)(zhi)行發射(she)(she)(she)任務,但因天氣原(yuan)因,執(zhi)(zhi)行中止。當地時間(jian)(jian)2021年12月22日(ri)(ri),美(mei)國國家(jia)航空(kong)(kong)(kong)(kong)航天局稱由于法屬圭亞(ya)那(nei)歐洲太空(kong)(kong)(kong)(kong)港的(de)(de)惡劣天氣條件,原(yuan)定于12月24日(ri)(ri)發射(she)(she)(she)詹(zhan)姆(mu)(mu)斯·韋(wei)布空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)VA256航班(ban)被推遲,新的(de)(de)發射(she)(she)(she)日(ri)(ri)期為(wei)12月25日(ri)(ri)。詹(zhan)姆(mu)(mu)斯·韋(wei)布空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)從(cong)1996年開始(shi)研(yan)發至(zhi)2021年12月25日(ri)(ri)發射(she)(she)(she)前(25年),因各種(zhong)原(yuan)因一直未能升(sheng)空(kong)(kong)(kong)(kong),被人們稱為(wei)“鴿王”。
美國(guo)東部(bu)時(shi)間(jian)(jian)2022年1月8日上午10時(shi)15分(fen)(fen)(fen)左(zuo)右(you),美國(guo)國(guo)家航空(kong)(kong)(kong)(kong)航天局(ju)(ju)任務管理人(ren)(ren)員(yuan)發(fa)出了展(zhan)開(kai)(kai)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的命(ming)令。10時(shi)30分(fen)(fen)(fen)左(zuo)右(you),太空(kong)(kong)(kong)(kong)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)面板(ban)被(bei)(bei)展(zhan)開(kai)(kai)。目前(qian),工(gong)作(zuo)(zuo)人(ren)(ren)員(yuan)正在將(jiang)(jiang)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)面板(ban)固定,預(yu)計該程(cheng)序(xu)將(jiang)(jiang)在美東時(shi)間(jian)(jian)13時(shi)30分(fen)(fen)(fen)(北京時(shi)間(jian)(jian)1月9日凌晨2時(shi)30分(fen)(fen)(fen))左(zuo)右(you)結束。在該程(cheng)序(xu)完(wan)成(cheng)(cheng)(cheng)后,詹(zhan)姆(mu)斯(si)·韋布(bu)空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)將(jiang)(jiang)正式在太空(kong)(kong)(kong)(kong)完(wan)成(cheng)(cheng)(cheng)部(bu)署(shu)。北京時(shi)間(jian)(jian)1月9日零(ling)點(dian)前(qian)后,迄今(jin)為止(zhi)人(ren)(ren)類建造的最(zui)貴、最(zui)強(qiang)大的紅外波(bo)段太空(kong)(kong)(kong)(kong)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing):詹(zhan)姆(mu)斯(si)?韋布(bu)太空(kong)(kong)(kong)(kong)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing),成(cheng)(cheng)(cheng)功完(wan)成(cheng)(cheng)(cheng)了主反射鏡(jing)(jing)最(zui)后一部(bu)分(fen)(fen)(fen)的展(zhan)開(kai)(kai),并完(wan)成(cheng)(cheng)(cheng)鎖定。接下來(lai),詹(zhan)姆(mu)斯(si)?韋布(bu)太空(kong)(kong)(kong)(kong)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)將(jiang)(jiang)繼(ji)續飛往周期約 6 個月的拉格朗日 L2 點(dian)暈輪(lun) (Halo) 工(gong)作(zuo)(zuo)軌道;然后,需要進行為期約 5 個月的鏡(jing)(jing)面調校、儀器(qi)調試等多項測試工(gong)作(zuo)(zuo),最(zui)終才(cai)可以拍攝第(di)一張畫面。2月,美國(guo)宇(yu)航局(ju)(ju)發(fa)布(bu)了詹(zhan)姆(mu)斯(si)·韋布(bu)空(kong)(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)拍攝的第(di)一張照片,這些(xie)照片被(bei)(bei)用(yong)來(lai)校準(zhun)耗資100億美元(yuan)的天文臺。
詹姆斯-韋伯太空望遠鏡的18個鏡面接近完成
在馬歇(xie)爾(er)航天飛行中(zhong)心,接受低溫測試
這些鏡面讓工作人(ren)員顯得很小
詹姆斯-韋伯
官方(fang)表(biao)示,在(zai)12月25日當(dang)天,目標發(fa)射的時間(jian)(jian)將(jiang)盡量早于以下幾個時間(jian)(jian)段(duan):上(shang)(shang)午(wu)7點(dian)(dian)20分(fen)(fen)(fen)(fen)至(zhi)52分(fen)(fen)(fen)(fen)之(zhi)間(jian)(jian)(華盛頓時間(jian)(jian));上(shang)(shang)午(wu)9點(dian)(dian)20分(fen)(fen)(fen)(fen)至(zhi)52分(fen)(fen)(fen)(fen)之(zhi)間(jian)(jian)(庫魯時間(jian)(jian));晚上(shang)(shang)12點(dian)(dian)20分(fen)(fen)(fen)(fen)至(zhi)52分(fen)(fen)(fen)(fen)之(zhi)間(jian)(jian)(世界(jie)標準時間(jian)(jian));晚上(shang)(shang)1點(dian)(dian)20分(fen)(fen)(fen)(fen)至(zhi)52分(fen)(fen)(fen)(fen)之(zhi)間(jian)(jian)(巴黎時間(jian)(jian));晚上(shang)(shang)9點(dian)(dian)20分(fen)(fen)(fen)(fen)至(zhi)52分(fen)(fen)(fen)(fen)之(zhi)間(jian)(jian)(東(dong)京時間(jian)(jian))。
法(fa)(fa)國當地時間(jian)(jian)2021年12月(yue)25日(ri)13時15分(北京(jing)時間(jian)(jian)25日(ri)20時15分),美國宇航局(ju)的詹(zhan)姆斯·韋布(bu)(bu)空間(jian)(jian)望(wang)遠鏡在(zai)法(fa)(fa)屬圭亞那庫魯基地成功發射升空。這次發射使用了阿麗亞娜5號火(huo)箭,目前火(huo)箭已經(jing)進入(ru)最終軌(gui)道。如果一切順利,詹(zhan)姆斯·韋布(bu)(bu)空間(jian)(jian)望(wang)遠鏡將在(zai)一個月(yue)之內進入(ru)太陽軌(gui)道,大(da)約離(li)地球(qiu)100萬(wan)公里。
美國(guo)航天局(NASA)當地(di)時間2022年1月24日表示,詹(zhan)姆斯·韋布空間望(wang)遠鏡已經抵達它的目的地(di)——距(ju)離地(di)球100萬英里的“太空停車場”。
2022年(nian)1月4日,美國詹姆斯·韋布空間(jian)望遠鏡的巨幅遮陽板(ban)展開,為將來望遠鏡開展觀測提(ti)供必要保障。
2022年1月(yue)30日消息,詹姆斯·韋(wei)布空間(jian)(jian)望遠(yuan)鏡已(yi)經(jing)順利抵達預定軌道,開(kai)始正常工作。詹姆斯·韋(wei)布空間(jian)(jian)望遠(yuan)鏡的(de)(de)遮陽板、主反射鏡均已(yi)經(jing)打開(kai);正在進行(xing)為(wei)期 3 個月(yue)的(de)(de)鏡片校準工作,包括主反射鏡在內的(de)(de)多個鏡片。
2022年4月3日(ri),美國國家航空航天局的(de)(de)(de)(de)詹(zhan)姆(mu)(mu)斯·韋布(bu)空間望遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)(de)反射鏡與(yu)科學儀(yi)器對準的(de)(de)(de)(de)第六個階段已經結束,以便它們(men)能夠創(chuang)造(zao)出最(zui)精確和(he)最(zui)集中(zhong)的(de)(de)(de)(de)圖像。詹(zhan)姆(mu)(mu)斯·韋布(bu)空間望遠(yuan)鏡完(wan)成首(shou)次多儀(yi)器校(xiao)準:在中(zhong)紅外儀(yi)器(MIRI)繼(ji)續(xu)冷卻(que)的(de)(de)(de)(de)同時,成功地將天文臺的(de)(de)(de)(de)其他機(ji)載儀(yi)器與(yu)韋布(bu)的(de)(de)(de)(de)分鏡對齊。
2022年5月2日,IT之家(jia)消息(xi),NASA 的(de)(de)詹姆斯?韋布空間望遠鏡已(yi)于4月28日完成了校準,經(jing)過(guo)全面(mian)的(de)(de)審查(cha)后,韋布空間望遠鏡的(de)(de)四(si)臺科學儀(yi)器能夠拍攝到銳利、聚(ju)焦良好的(de)(de)圖(tu)像。
詹(zhan)姆斯·韋布空間望遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)面系統包括主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)、次鏡(jing)(jing)(jing)(jing)和三鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。雖然尺寸相對(dui)較小(xiao)的(de)次鏡(jing)(jing)(jing)(jing)和三鏡(jing)(jing)(jing)(jing)也都很有特(te)色,但昂貴的(de)主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)卻是結構(gou)最復(fu)雜的(de),由(you)許(xu)多個(ge)子(zi)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)拼接而成的(de)。
鏡(jing)面(mian)系(xi)統和精密偏轉鏡(jing)(FSM)是由鮑爾航空航天技術公(gong)(gong)司研制的(de),該(gai)公(gong)(gong)司是諾(nuo)·格公(gong)(gong)司“光學技術和輕(qing)質鏡(jing)面(mian)系(xi)統”的(de)主承包(bao)商(shang)。“韋布”的(de)主鏡(jing)直徑(jing)高達6.5米(mi),在天基望(wang)遠鏡(jing)中絕對(dui)算(suan)得(de)上是巨大的(de)。
主鏡的(de)直徑(jing)的(de)比發射(she)它(ta)用(yong)的(de)火箭(jian)更大。主鏡被分割成(cheng)18塊六角形的(de)鏡片,發射(she)后這些鏡片會在高(gao)精度的(de)微(wei)型馬達和波(bo)面傳感(gan)器的(de)控制下展(zhan)開。但是,此法不會跟凱克望(wang)遠(yuan)鏡一樣,不必像地面望(wang)遠(yuan)鏡那樣必需(xu)根據重力(li)(li)負荷和風力(li)(li)的(de)影響而要按主動光學來(lai)時常持續調整鏡段,故詹姆斯·韋布空間望(wang)遠(yuan)鏡除了(le)初期配置之(zhi)外將不會有太多(duo)改變。
主鏡(jing)(jing)的(de)(de)鏡(jing)(jing)面作為全體也(ye)形成六角形,聚光部和鏡(jing)(jing)面都露在(zai)外面,容易讓人聯想到射(she)電(dian)望遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)天線。另(ling)外,它的(de)(de)主體也(ye)不呈(cheng)筒狀,而是在(zai)主鏡(jing)(jing)下展開座(zuo)席狀的(de)(de)遮光板(ban)。
鈹鏡襯底使(shi)所有子(zi)鏡可拼(pin)接成傳統意義(yi)上(shang)的(de)一面鏡子(zi)。襯底厚度約為5cm,“前”反射(she)面被高度拋光(guang),“后”面被精(jing)密加(jia)工成比實心結(jie)構(gou)更(geng)輕的(de)“蛋架型”結(jie)構(gou)。
反(fan)射(she)面(mian)的(de)表面(mian)粗(cu)糙度(du)小于(yu)20nm,鍍上(shang)的(de)一層(ceng)純金薄膜也是(shi)為了提高其反(fan)射(she)紅外光線的(de)能(neng)力。選擇鈹材料是(shi)因其極高的(de)剛性(xing)和(he)輕質(zhi)特性(xing),在“韋布”極寒的(de)運行(xing)溫度(du)下不易(yi)發生形變。
鈹襯底的另一面(mian)被安裝在(zai)三(san)角(jiao)形、蛋(dan)架(jia)型(xing)的鈹傳(chuan)力(li)部(bu)件上。每個傳(chuan)力(li)部(bu)件長約60cm、寬30cm,可用于(yu)分擔來自底層結構的負載,來減(jian)少鏡(jing)面(mian)失真。
鈹三角(jiao)構架(jia)(BDF)是18塊子鏡(jing)的主要中間結構,三角(jiao)形的構架(jia)寬約76.2cm,連接在作動(dong)器與反射鏡(jing)、襯(chen)底或傳(chuan)力(li)部件之間。
作動(dong)(dong)器(qi)是由(you)精(jing)(jing)密(mi)馬達和齒輪構(gou)成的(de)精(jing)(jing)細結構(gou),用于移動(dong)(dong)和調(diao)整(zheng)反射鏡表(biao)面形狀。作動(dong)(dong)器(qi)可使18塊子鏡精(jing)(jing)確排布(bu),像一(yi)面整(zheng)鏡一(yi)樣對宇宙中的(de)某一(yi)物體進行會聚成像。
18塊子鏡(jing)(jing)各含6臺(tai)用于移動和(he)轉動作動器(qi)(qi),全部子鏡(jing)(jing)可(ke)利用作動器(qi)(qi)排布成(cheng)一面巨大的(de)(de)整鏡(jing)(jing)。另外,每(mei)塊子鏡(jing)(jing)都(dou)搭載一臺(tai)特(te)殊的(de)(de)作動器(qi)(qi),一邊直接(jie)(jie)連接(jie)(jie)鏡(jing)(jing)背(bei)面中(zhong)心,另一邊通過(guo)長(chang)、薄的(de)(de)鈹(pi)結(jie)構連接(jie)(jie)鏡(jing)(jing)邊緣。每(mei)臺(tai)作動器(qi)(qi)可(ke)使18塊子鏡(jing)(jing)擁(yong)有完全相同(tong)的(de)(de)“曲率中(zhong)心”,確保(bao)它們的(de)(de)焦點重合。
這些鏡面作動器(qi)是“韋布”眾多新發明(ming)中的(de)一個。它們能夠通過納(na)米尺度(du)的(de)微小位移使鏡面具(ju)備最(zui)佳的(de)光學性能。另(ling)外(wai),這些作動器(qi)必須在(zai)只(zhi)比絕對(dui)零度(du)高幾十度(du)的(de)極端“制冷(leng)”溫度(du)下(xia)運(yun)行。
當“韋(wei)布”在太(tai)空展開(kai)并冷卻到(dao)運(yun)行溫度后,地(di)面站的工程(cheng)師們將(jiang)向所(suo)(suo)有作動器(qi)發送指令來(lai)調整所(suo)(suo)有的鏡面,這(zhe)一(yi)(yi)過(guo)程(cheng)耗時兩(liang)個月(yue)。隨后,一(yi)(yi)旦“韋(wei)布”開(kai)始全面運(yun)行并進行科(ke)學觀測(ce),每(mei)10到(dao)14天就(jiu)要進行一(yi)(yi)次鏡面調校工作。借助(zhu)這(zhe)項新(xin)技術,“韋(wei)布”將(jiang)成為(wei)首臺(tai)采用(yong)主動控(kong)制(zhi)拼接(jie)主鏡的天基(ji)天文臺(tai)。
底板接口柔性部件(jian)(BIF)接口將主鏡連接到望遠(yuan)鏡底板上,該底板支撐主鏡全部的18塊子鏡。精密加工而成(cheng)的柔性部件(jian)像精致的彈簧(huang)一樣,可承受從室溫(wen)到零下(xia)190度(du)的溫(wen)度(du)變化(hua)引起的熱脹(zhang)冷縮。
除(chu)了(le)這些連接到(dao)底板上(shang)的,每塊子鏡上(shang)的還有很多這種柔性部件(jian)。
觀測裝置
NIRCam 近紅外照相機
NIRSpec 近紅外攝(she)譜儀
MIR 中紅外裝置
FGS 精細導星傳感(gan)器(qi)
遮陽裝置
詹(zhan)姆斯·韋(wei)布空(kong)間望遠鏡的(de)遮(zhe)陽(yang)裝(zhuang)置的(de)SPF值達到100萬(wan),能夠隔絕(jue)任何(he)可疑的(de)外部熱(re)源(yuan),保證望遠鏡能獲得冷靜的(de)觀測環境。美(mei)國宇航局的(de)工程師(shi)已經展開了詹(zhan)姆斯·韋(wei)布空(kong)間望遠鏡的(de)巨型遮(zhe)陽(yang)裝(zhuang)置的(de)測試(shi),進展順利。
巨型(xing)遮(zhe)(zhe)陽(yang)(yang)(yang)裝(zhuang)(zhuang)置面積非常大,接近一(yi)個網球場的(de)(de)大小,還有多(duo)層結構(gou),美(mei)(mei)國宇(yu)航局在(zai)位于加利福(fu)尼亞州(zhou)諾斯(si)羅(luo)普格魯門(men)公司(si)的(de)(de)潔凈(jing)室中進行了展開測試。巨型(xing)遮(zhe)(zhe)陽(yang)(yang)(yang)裝(zhuang)(zhuang)置不僅需要(yao)把太陽(yang)(yang)(yang)光擋在(zai)身(shen)后,還要(yao)有非常精確的(de)(de)定(ding)位裝(zhuang)(zhuang)置,望(wang)遠鏡上的(de)(de)所有組件都會安裝(zhuang)(zhuang)在(zai)巨型(xing)遮(zhe)(zhe)陽(yang)(yang)(yang)裝(zhuang)(zhuang)置上,盡可能降(jiang)低太陽(yang)(yang)(yang)光對觀測的(de)(de)影響。來自美(mei)(mei)國宇(yu)航局戈達德(de)中心的(de)(de)研究人(ren)員(yuan)威(wei)廉·奧克斯(si)認為,巨型(xing)遮(zhe)(zhe)陽(yang)(yang)(yang)裝(zhuang)(zhuang)置為五層結構(gou),像一(yi)把巨大的(de)(de)遮(zhe)(zhe)陽(yang)(yang)(yang)扇(shan),可隔絕來自太陽(yang)(yang)(yang)的(de)(de)熱量傳遞。
詹(zhan)姆斯(si)·韋(wei)布(bu)空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)主要的(de)(de)任務是調查作為(wei)(wei)大爆炸理論(lun)的(de)(de)殘余紅(hong)外(wai)(wai)線(xian)證據(ju)(宇(yu)宙(zhou)微波(bo)背(bei)景輻射),即(ji)觀(guan)測今天可見宇(yu)宙(zhou)的(de)(de)初期狀(zhuang)態。為(wei)(wei)達(da)成此(ci)目(mu)的(de)(de),它配備了高敏度紅(hong)外(wai)(wai)線(xian)傳感器、光(guang)譜器等(deng)。 為(wei)(wei)便于觀(guan)測,機體要能承(cheng)受極限低溫,也要避(bi)開太陽(yang)和(he)地球(qiu)的(de)(de)光(guang)等(deng)等(deng)。為(wei)(wei)此(ci),詹(zhan)姆斯(si)·韋(wei)布(bu)空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡附帶了可折疊的(de)(de)遮光(guang)板,以屏蔽會成為(wei)(wei)干擾的(de)(de)光(guang)源。因其處(chu)于拉格朗(lang)日點,地球(qiu)和(he)太陽(yang)在望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)視界總處(chu)于一(yi)樣的(de)(de)相對位置,不用頻繁(fan)的(de)(de)修正位置也能讓遮光(guang)板確實的(de)(de)發揮(hui)功效。
2021年(nian)12月25日,萬眾期待的(de)詹姆(mu)(mu)斯(si)·韋布空(kong)間望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(JWST)在“鴿”了(le)(le)全人(ren)類(lei)14年(nian)之(zhi)后,終于奔(ben)向宇宙。哈勃(bo)空(kong)間望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)家喻戶曉,因為是它是人(ren)類(lei)望(wang)(wang)向宇宙深處(chu)的(de)第一道目光,向全人(ren)類(lei)展示了(le)(le)前(qian)所未有的(de)宇宙圖景(jing)。正所謂“老將不死,薪火(huo)相(xiang)傳”,NASA一直把詹姆(mu)(mu)斯(si)·韋布空(kong)間望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)當成(cheng)哈勃(bo)空(kong)間望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)繼(ji)任者來培養,視之(zhi)為人(ren)類(lei)有史(shi)以來最強(qiang)大(da)的(de)空(kong)間望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)。
2022年2月12日(ri)消息,美國宇(yu)航局(NASA)當地時間周五公布了(le)詹(zhan)姆(mu)斯(si)?詹(zhan)姆(mu)斯(si)·韋布空間望(wang)遠(yuan)鏡 (JWST) 拍攝的首批圖像,代表了(le)該(gai)望(wang)遠(yuan)鏡 18 個(ge)主(zhu)鏡部分校準早(zao)期階(jie)段的能力。圖像中出(chu)現的 18 個(ge)光(guang)點都代表著同一顆(ke)被(bei)稱為 HD 84406 的恒星,由不同的主(zhu)鏡看到(dao)。從每個(ge)主(zhu)鏡部分收集的光(guang)被(bei)反射回 JWST 的次(ci)鏡,然后使(shi)用(yong)望(wang)遠(yuan)鏡的關鍵(jian)成像設備近紅外相機 (NIRCam) 進行(xing)測量。
2022年(nian)3月16日舉行的(de)新聞發布會上(shang),JWST科學(xue)家、美國太空望(wang)遠鏡(jing)科學(xue)研究所的(de)Marshall Perrin表示(shi),這是有(you)史以(yi)來從太空拍攝的(de)分辨率最高的(de)紅外圖像。
圖像顯示了一(yi)(yi)顆名(ming)為2MASS J17554042+6551277的明(ming)亮恒星。如(ru)果校準不夠精確,圖像中可(ke)能會有該恒星的多個副本。但(dan)這張圖像表明(ming),現在(zai)所有鏡面(mian)一(yi)(yi)起工作(zuo),拍下(xia)了一(yi)(yi)個恒星的單一(yi)(yi)圖像,恒星周圍(wei)是(shi)遙遠的星系。
當地(di)時(shi)間7月8日(ri),美國宇航局(ju)(NASA)公(gong)布(bu)了詹姆斯·韋(wei)布(bu)太(tai)(tai)空望遠鏡(JWST)拍攝(she)到(dao)照片(pian)的首(shou)批天體名單,包括星(xing)系、星(xing)云和太(tai)(tai)陽系外巨行星(xing)。
2022年7月11日,美國(guo)總統拜登發(fa)布了(le)韋伯(bo)太空望遠鏡拍(pai)(pai)攝到的第一張照片(pian):星(xing)系(xi)團SMACS 0723。它包含了(le)數千個星(xing)系(xi),距(ju)離地球46億光年,是迄(qi)今(jin)為止拍(pai)(pai)攝到的宇(yu)宙最深(shen)的圖像。
當地時(shi)間2022年7月12日,美國(guo)國(guo)家航空航天局(NASA)舉辦新(xin)聞(wen)發布(bu)會(hui),展示詹(zhan)姆斯·韋布(bu)空間望遠鏡拍攝的第(di)一張全彩色照片。隨(sui)后,陸續公布(bu)了首批彩色相片。
當地(di)時(shi)間(jian)2022年(nian)7月12日,美國(guo)國(guo)家航空(kong)航天局(NASA)發布了韋伯空(kong)間(jian)望遠鏡(jing)拍攝的首(shou)批全(quan)套全(quan)彩宇宙深(shen)空(kong)圖像。
2022年8月(yue)2日(ri),美國航空航天局和歐洲航天局表示,詹姆斯·韋(wei)布(bu)空間望遠鏡透(tou)過時間和大(da)量(liang)塵埃,拍攝到車(che)輪(lun)星(xing)系(xi)(xi)的(de)新圖像,以前所未有的(de)清晰度(du)揭示了(le)這個不斷旋轉的(de)彩色圓環。車(che)輪(lun)星(xing)系(xi)(xi)位(wei)于玉夫座(zuo)星(xing)系(xi)(xi),距地球(qiu)約5億光(guang)年,是兩個星(xing)系(xi)(xi)發生壯觀的(de)正面碰撞后形成的(de)。
2022年8月(yue),詹姆斯(si)-韋伯最(zui)近(jin)捕捉到了一張(zhang)車輪星系的圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang),這是(shi)由兩個(ge)星系大規模(mo)碰撞而成(cheng)的另一個(ge)星系。這張(zhang)捕捉到IC 1623和VV 114的最(zui)新圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)尤其引人注(zhu)意(yi)--不僅兩個(ge)星系砸(za)在一起的圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)看(kan)起來有火花,而且也沒有黑(hei)洞的證據。
2022年5月23日至25日期間,一顆微流星體擊中了詹(zhan)姆(mu)斯(si)-韋布太(tai)空望遠鏡(jing)的(de)(de)一個(ge)主鏡(jing),但(dan)負責操作該望遠鏡(jing)的(de)(de)美(mei)國宇(yu)航局(ju)團隊預計這(zhe)次(ci)撞擊不會對該天文臺的(de)(de)數據產生重(zhong)大影(ying)響(xiang)。
2022年7月,詹姆斯韋伯太(tai)空(kong)望遠鏡(jing)(jing)因太(tai)空(kong)微(wei)隕石(shi)撞擊,至少有一個鏡(jing)(jing)像部(bu)分遭受(shou)了無法完全彌補的損壞(huai)。
“與其說(shuo)韋(wei)布望遠鏡是哈勃(bo)望遠鏡的(de)繼任(ren)者,不如說(shuo)是相輔相成的(de)合作者。”(華(hua)中(zhong)科技(ji)大學天文(wen)學系副教授 張(zhang)華(hua)年評)