從1996年開始,美國宇航(hang)(hang)局(ju)(ju)向全國招標,尋找這個極端(duan)精(jing)密(mi)的新式(shi)空間望遠鏡計劃。競(jing)標的四個機(ji)構(gou)分別是:美國宇航(hang)(hang)局(ju)(ju)/戈達德(de)宇航(hang)(hang)中心、美國TRW公(gong)司、著名的洛(luo)克西德(de)-馬(ma)丁公(gong)司和美國鮑(bao)爾(er)航(hang)(hang)空宇宙公(gong)司。最后,TRW公(gong)司經(jing)過嚴格篩(shai)選終于奪帥。
詹姆斯·韋布空(kong)間望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)作為美國宇航局史(shi)上最復雜的(de)項目之一(yi),其(qi)(qi)風險是(shi)巨大的(de),和(he)“哈勃太(tai)空(kong)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)”不一(yi)樣的(de)是(shi),“詹姆斯-韋布”因為距離(li)地球太(tai)遙遠(yuan)(yuan)無(wu)法派宇航員進(jin)行維修保養,所以它的(de)設計制(zhi)造必須完美無(wu)缺(que),否則將功虧(kui)一(yi)簣!未(wei)來的(de)系統集成測試中還(huan)可(ke)能(neng)(neng)發(fa)現未(wei)知(zhi)問題,一(yi)旦測試遇到困(kun)難,就(jiu)會導致發(fa)射被推遲。如果韋布望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)能(neng)(neng)夠順利進(jin)入(ru)軌道服(fu)役,可(ke)展示其(qi)(qi)強大的(de)觀(guan)測能(neng)(neng)力。
詹姆斯·韋布空間望遠鏡項(xiang)目啟動于1996年(nian),起初稱為“下一代空間望遠鏡(Next Generation Space Telescope,NGST)”,2002年(nian)改為現名,以紀念美國國家航天局的第(di)二任局長詹姆斯·韋布(James Webb)在阿波羅計劃中發揮(hui)的關鍵性領導作用。
“詹姆(mu)(mu)斯·韋布(bu)”這(zhe)個名字是(shi)取自美國宇航(hang)局(ju)第二任(ren)局(ju)長詹姆(mu)(mu)斯·韋布(bu)——在韋布(bu)擔任(ren)美國宇航(hang)局(ju)(NASA)領(ling)導人時美國的(de)(de)(de)航(hang)天事業(ye)掀開了新的(de)(de)(de)篇章,其(qi)中包括(kuo)探(tan)測月(yue)球和“阿波(bo)羅”登月(yue)計劃等。因(yin)此(ci),“詹姆(mu)(mu)斯-韋布(bu)”一誕生(sheng),便寄托著人們(men)的(de)(de)(de)厚望(wang)。同“哈(ha)勃”相比,“詹姆(mu)(mu)斯-韋布(bu)”更大、更精密,能勘測到更遠(yuan)的(de)(de)(de)太空(kong)!它口徑是(shi)“哈(ha)勃太空(kong)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)”的(de)(de)(de)三倍,但(dan)質量只有哈(ha)勃的(de)(de)(de)一半左右。它是(shi)一架沒有鏡(jing)筒的(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)。
詹(zhan)姆斯·韋布空間望遠(yuan)鏡(jing)是美(mei)國宇航局、歐洲航天局和加拿大(da)(da)航天局的(de)一(yi)個聯合項目,也是哈(ha)勃太空望遠(yuan)鏡(jing)的(de)繼任者,將成為(wei)下一(yi)代空間天文臺。它將是有史以來建造(zao)的(de)最強大(da)(da)的(de)太空望遠(yuan)鏡(jing),將提供宇宙中(zhong)形成的(de)第一(yi)個星系的(de)圖像(xiang),并探索遙遠(yuan)恒星周(zhou)圍的(de)行星。
按原(yuan)計劃,詹姆斯·韋(wei)布空間望遠(yuan)鏡本應在(zai)2007年(nian)發射,初始(shi)預算5億美元,但后因預算等問題不(bu)斷推遲。
1998年,預(yu)算擴充至10億美元(yuan),并將發(fa)射計劃推(tui)遲至2008年。
2000年(nian),預算擴大至18億(yi)美元,發射(she)推(tui)遲至2009年(nian)。
2002年(nian),預算擴大至25億(yi)美元,發射(she)推遲(chi)至2010年(nian)。
2003年,發射推(tui)遲至2011年。
2005年(nian),預算擴大(da)至30億(yi)美元(yuan),發射推(tui)遲至2013年(nian)。
2006年,預算(suan)擴大至(zhi)45億美元,發射推遲至(zhi)2014年。
2008年,預(yu)算擴大(da)至51億(yi)美元。
2010年,預算(suan)擴大至(zhi)65億(yi)美元(yuan),發(fa)射繼(ji)續推遲到2015年。
2011年,預算擴大至87億美元,發射推遲至2018年。
2013年,預算擴大至88億美元。
2017年,發射推遲至2019年。
2017年(nian)9月(yue)(yue),美國航天局表示,詹姆斯·韋布(bu)空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡的(de)發(fa)射窗口(kou)將從(cong)(cong)2018年(nian)的(de)10月(yue)(yue)推(tui)遲至(zhi)2019年(nian)的(de)3月(yue)(yue)至(zhi)6月(yue)(yue)之間。 聲明解釋(shi)說,詹姆斯·韋布(bu)空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡及其遮光板的(de)體(ti)積(ji)和復(fu)雜性超(chao)過(guo)多數探測器,比(bi)如(ru)僅遮光板釋(shi)放設備就要安裝100多個(ge),振(zhen)動測試也要用更長時間,所以推(tui)遲到2019年(nian)春季從(cong)(cong)法屬圭亞那庫(ku)魯(lu)航天中心用歐洲的(de)阿麗亞娜5型火箭發(fa)射升空(kong)。
2018年(nian),發射推遲至(zhi)2020年(nian)。
2018年3月(yue)28日(ri)(ri),美國(guo)航空航天局再次宣布韋布在2020年之前(qian)不會發射升(sheng)空。5月(yue)6日(ri)(ri),受一系(xi)列技術問題(ti)的(de)(de)困擾,JWST的(de)(de)最新(xin)發射日(ri)(ri)期已經被推(tui)遲(chi)(chi)到2020年。6月(yue)29日(ri)(ri),據國(guo)外媒體(ti)報道,哈勃望遠鏡(jing)的(de)(de)“接任者”詹(zhan)姆斯(si)·韋布空間望遠鏡(jing)將(jiang)推(tui)遲(chi)(chi)至最早2021年3月(yue)30日(ri)(ri)發射。
2019年,因新冠疫情,發(fa)射推遲至2021年,預算(suan)追加到97億(yi)美(mei)元。
2021年10月(yue)12日(ri)(ri)(ri)(ri)(ri),詹(zhan)姆斯·韋布(bu)(bu)空(kong)(kong)間(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)成功(gong)抵(di)達(da)位于(yu)南美洲(zhou)的(de)(de)法屬(shu)圭亞那,原(yuan)定(ding)于(yu)12月(yue)18日(ri)(ri)(ri)(ri)(ri)在(zai)(zai)歐洲(zhou)航天局阿麗(li)亞娜5號火箭上發(fa)(fa)射升(sheng)空(kong)(kong)。11月(yue)22日(ri)(ri)(ri)(ri)(ri),NASA再(zai)次宣布(bu)(bu)詹(zhan)姆斯·韋布(bu)(bu)空(kong)(kong)間(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)(de)發(fa)(fa)射時(shi)間(jian)從12月(yue)18日(ri)(ri)(ri)(ri)(ri)推(tui)(tui)遲(chi)到了22日(ri)(ri)(ri)(ri)(ri)。12月(yue),NASA的(de)(de)詹(zhan)姆斯·韋布(bu)(bu)空(kong)(kong)間(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)(de)發(fa)(fa)射再(zai)次被推(tui)(tui)遲(chi)。最(zui)新的(de)(de)計(ji)劃是在(zai)(zai)2021年12月(yue)24日(ri)(ri)(ri)(ri)(ri)從法屬(shu)圭亞那升(sheng)空(kong)(kong),比原(yuan)計(ji)劃晚(wan)了兩天。根(gen)據(ju)(ju)韋布(bu)(bu)團隊的(de)(de)聲明,天文臺和運(yun)載(zai)火箭系統(tong)之(zhi)間(jian)仍(reng)然(ran)存在(zai)(zai)通信問題,這(zhe)是導致(zhi)此(ci)次發(fa)(fa)射推(tui)(tui)遲(chi)的(de)(de)主要原(yuan)因(yin)。在(zai)(zai)此(ci)之(zhi)前最(zui)近(jin)的(de)(de)一次延期(qi)是在(zai)(zai)三周前宣布(bu)(bu)的(de)(de),當(dang)時(shi)NASA報告了運(yun)載(zai)火箭適配器存在(zai)(zai)夾緊問題。截(jie)至12月(yue)18日(ri)(ri)(ri)(ri)(ri),詹(zhan)姆斯·韋布(bu)(bu)空(kong)(kong)間(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)最(zui)新完成封裝(zhuang)工作(zuo),只(zhi)待正式發(fa)(fa)射窗(chuang)口。根(gen)據(ju)(ju)NASA、ESA最(zui)新消息,現(xian)已(yi)瞄準美東時(shi)間(jian)12月(yue)24日(ri)(ri)(ri)(ri)(ri)7:20(北(bei)京時(shi)間(jian)12月(yue)24日(ri)(ri)(ri)(ri)(ri)20:20)平安夜(ye)發(fa)(fa)射升(sheng)空(kong)(kong)。按(an)計(ji)劃12月(yue)21日(ri)(ri)(ri)(ri)(ri)將轉運(yun)至發(fa)(fa)射場。詹(zhan)姆斯·韋布(bu)(bu)空(kong)(kong)間(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)到達(da)觀測位置后(hou),研究人(ren)員需再(zai)花費(fei)5個(ge)月(yue)對它開展各項(xiang)檢查(cha),預計(ji)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)2022年6月(yue)底前可(ke)正式“上崗”。
美國(guo)(guo)國(guo)(guo)家(jia)航空(kong)(kong)航天(tian)(tian)局(ju)和阿麗(li)亞(ya)娜空(kong)(kong)間公(gong)司于(yu)(yu)12月(yue)(yue)21日成功完(wan)成了(le)詹(zhan)姆斯·韋布空(kong)(kong)間望(wang)(wang)遠鏡的(de)發(fa)射(she)準備審查。該團(tuan)隊授權阿麗(li)亞(ya)娜5號火(huo)箭(jian)攜帶詹(zhan)姆斯·韋布空(kong)(kong)間望(wang)(wang)遠鏡,并開始(shi)執(zhi)行發(fa)射(she)任務,但因(yin)天(tian)(tian)氣原因(yin),執(zhi)行中止(zhi)。當地時(shi)間2021年(nian)(nian)12月(yue)(yue)22日,美國(guo)(guo)國(guo)(guo)家(jia)航空(kong)(kong)航天(tian)(tian)局(ju)稱由于(yu)(yu)法屬圭亞(ya)那(nei)歐洲太空(kong)(kong)港的(de)惡劣天(tian)(tian)氣條(tiao)件,原定于(yu)(yu)12月(yue)(yue)24日發(fa)射(she)詹(zhan)姆斯·韋布空(kong)(kong)間望(wang)(wang)遠鏡的(de)VA256航班(ban)被(bei)推(tui)遲(chi),新的(de)發(fa)射(she)日期(qi)為12月(yue)(yue)25日。詹(zhan)姆斯·韋布空(kong)(kong)間望(wang)(wang)遠鏡從1996年(nian)(nian)開始(shi)研發(fa)至2021年(nian)(nian)12月(yue)(yue)25日發(fa)射(she)前(qian)(25年(nian)(nian)),因(yin)各種原因(yin)一直未能升空(kong)(kong),被(bei)人們稱為“鴿王”。
美(mei)國東(dong)部(bu)(bu)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)2022年1月(yue)(yue)8日上午10時(shi)(shi)15分(fen)左右(you),美(mei)國國家(jia)航空(kong)(kong)航天局(ju)任務管理人(ren)(ren)(ren)員發出(chu)了展(zhan)開(kai)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)命令。10時(shi)(shi)30分(fen)左右(you),太(tai)空(kong)(kong)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)面(mian)板(ban)被(bei)展(zhan)開(kai)。目前(qian),工(gong)作人(ren)(ren)(ren)員正在(zai)將(jiang)(jiang)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)面(mian)板(ban)固定(ding),預計該程序將(jiang)(jiang)在(zai)美(mei)東(dong)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)13時(shi)(shi)30分(fen)(北京時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)1月(yue)(yue)9日凌晨2時(shi)(shi)30分(fen))左右(you)結束。在(zai)該程序完(wan)成后(hou)(hou)(hou),詹姆斯(si)·韋布(bu)空(kong)(kong)間(jian)(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)將(jiang)(jiang)正式在(zai)太(tai)空(kong)(kong)完(wan)成部(bu)(bu)署(shu)。北京時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)1月(yue)(yue)9日零點(dian)前(qian)后(hou)(hou)(hou),迄今為止人(ren)(ren)(ren)類建造的(de)最(zui)貴、最(zui)強大的(de)紅外波段太(tai)空(kong)(kong)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing):詹姆斯(si)?韋布(bu)太(tai)空(kong)(kong)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing),成功(gong)完(wan)成了主反射鏡(jing)(jing)最(zui)后(hou)(hou)(hou)一(yi)部(bu)(bu)分(fen)的(de)展(zhan)開(kai),并完(wan)成鎖(suo)定(ding)。接下(xia)來,詹姆斯(si)?韋布(bu)太(tai)空(kong)(kong)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)將(jiang)(jiang)繼(ji)續飛往周(zhou)期(qi)約(yue) 6 個月(yue)(yue)的(de)拉(la)格(ge)朗日 L2 點(dian)暈輪(lun) (Halo) 工(gong)作軌(gui)道(dao);然后(hou)(hou)(hou),需要進(jin)行為期(qi)約(yue) 5 個月(yue)(yue)的(de)鏡(jing)(jing)面(mian)調校、儀器調試(shi)(shi)等多項測(ce)試(shi)(shi)工(gong)作,最(zui)終(zhong)才可(ke)以(yi)拍攝(she)第(di)一(yi)張畫面(mian)。2月(yue)(yue),美(mei)國宇航局(ju)發布(bu)了詹姆斯(si)·韋布(bu)空(kong)(kong)間(jian)(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)拍攝(she)的(de)第(di)一(yi)張照片,這(zhe)些照片被(bei)用(yong)來校準耗資100億美(mei)元的(de)天文(wen)臺。
詹姆斯-韋伯太空望遠鏡的18個鏡面接(jie)近(jin)完成(cheng)
在(zai)馬歇爾(er)航(hang)天飛(fei)行(xing)中心,接(jie)受低溫測試(shi)
這些鏡面讓工(gong)作人員顯得很小(xiao)
詹姆斯-韋伯
官方表(biao)示,在12月25日當天,目標發(fa)射的時(shi)間(jian)(jian)(jian)將盡量早于以下幾個(ge)時(shi)間(jian)(jian)(jian)段:上(shang)午7點(dian)20分(fen)(fen)(fen)至52分(fen)(fen)(fen)之間(jian)(jian)(jian)(華(hua)盛頓時(shi)間(jian)(jian)(jian));上(shang)午9點(dian)20分(fen)(fen)(fen)至52分(fen)(fen)(fen)之間(jian)(jian)(jian)(庫魯時(shi)間(jian)(jian)(jian));晚(wan)(wan)上(shang)12點(dian)20分(fen)(fen)(fen)至52分(fen)(fen)(fen)之間(jian)(jian)(jian)(世(shi)界標準(zhun)時(shi)間(jian)(jian)(jian));晚(wan)(wan)上(shang)1點(dian)20分(fen)(fen)(fen)至52分(fen)(fen)(fen)之間(jian)(jian)(jian)(巴(ba)黎時(shi)間(jian)(jian)(jian));晚(wan)(wan)上(shang)9點(dian)20分(fen)(fen)(fen)至52分(fen)(fen)(fen)之間(jian)(jian)(jian)(東京時(shi)間(jian)(jian)(jian))。
法國當地(di)時間(jian)2021年12月(yue)25日13時15分(北(bei)京時間(jian)25日20時15分),美國宇(yu)航局的詹(zhan)姆斯·韋布空間(jian)望遠(yuan)鏡在法屬圭亞那庫(ku)魯基地(di)成(cheng)功(gong)發射升空。這(zhe)次發射使用(yong)了阿麗(li)亞娜5號火箭,目前火箭已經進(jin)入最(zui)終軌道(dao)。如果一切(qie)順(shun)利,詹(zhan)姆斯·韋布空間(jian)望遠(yuan)鏡將在一個(ge)月(yue)之內進(jin)入太陽軌道(dao),大(da)約離(li)地(di)球100萬公里。
美國航天局(NASA)當地時(shi)間2022年1月24日表示,詹姆斯·韋布空間望遠鏡已經抵達(da)它的(de)目的(de)地——距離地球100萬英里的(de)“太空停車場(chang)”。
2022年1月4日(ri),美國詹姆斯·韋布空間望(wang)遠鏡(jing)的巨幅遮(zhe)陽板(ban)展(zhan)開,為將(jiang)來望(wang)遠鏡(jing)開展(zhan)觀測提供必要(yao)保(bao)障。
2022年(nian)1月30日消息,詹(zhan)姆斯(si)·韋(wei)布空間望遠鏡(jing)已(yi)經順利抵達預定軌道,開始正(zheng)常工作(zuo)。詹(zhan)姆斯(si)·韋(wei)布空間望遠鏡(jing)的(de)遮(zhe)陽板、主反(fan)射(she)鏡(jing)均已(yi)經打開;正(zheng)在進(jin)行為期(qi) 3 個(ge)(ge)月的(de)鏡(jing)片校(xiao)準工作(zuo),包括主反(fan)射(she)鏡(jing)在內(nei)的(de)多(duo)個(ge)(ge)鏡(jing)片。
2022年4月3日,美國(guo)國(guo)家航空航天(tian)局(ju)的(de)詹(zhan)姆斯(si)·韋(wei)布空間望遠鏡(jing)的(de)反射(she)鏡(jing)與(yu)科學儀(yi)(yi)器對(dui)準的(de)第(di)六個階(jie)段已經結束,以(yi)便它們能夠(gou)創造出最(zui)精確和最(zui)集中的(de)圖像。詹(zhan)姆斯(si)·韋(wei)布空間望遠鏡(jing)完(wan)成首次多儀(yi)(yi)器校準:在中紅外儀(yi)(yi)器(MIRI)繼續冷卻的(de)同時,成功地將天(tian)文(wen)臺的(de)其他機載儀(yi)(yi)器與(yu)韋(wei)布的(de)分鏡(jing)對(dui)齊。
2022年(nian)5月(yue)2日(ri)(ri),IT之家消息,NASA 的(de)(de)詹姆斯?韋布空間(jian)望(wang)遠鏡已于4月(yue)28日(ri)(ri)完(wan)成了校準(zhun),經(jing)過全面的(de)(de)審(shen)查后,韋布空間(jian)望(wang)遠鏡的(de)(de)四臺科學(xue)儀器能夠拍攝到銳利、聚焦良好(hao)的(de)(de)圖像(xiang)。
詹姆斯·韋布(bu)空(kong)間望遠鏡(jing)(jing)的鏡(jing)(jing)面系統包括主(zhu)鏡(jing)(jing)、次(ci)鏡(jing)(jing)和三鏡(jing)(jing)。雖然(ran)尺寸(cun)相對較(jiao)小的次(ci)鏡(jing)(jing)和三鏡(jing)(jing)也都很有特(te)色,但昂貴的主(zhu)鏡(jing)(jing)卻(que)是(shi)結構最復雜的,由(you)許多個子鏡(jing)(jing)拼接而(er)成的。
鏡面系(xi)統(tong)和精密偏轉(zhuan)鏡(FSM)是(shi)由鮑(bao)爾航(hang)空航(hang)天(tian)技術公司研(yan)制(zhi)的,該公司是(shi)諾·格(ge)公司“光學(xue)技術和輕質(zhi)鏡面系(xi)統(tong)”的主承包商。“韋布”的主鏡直徑高達6.5米,在天(tian)基望(wang)遠鏡中絕對算得上是(shi)巨(ju)大的。
主(zhu)(zhu)鏡的(de)(de)直徑(jing)的(de)(de)比發射它用的(de)(de)火箭更大。主(zhu)(zhu)鏡被(bei)分割成18塊六角(jiao)形的(de)(de)鏡片(pian),發射后這些鏡片(pian)會(hui)在高精度的(de)(de)微型馬達和波(bo)面(mian)傳(chuan)感器的(de)(de)控(kong)制下展開。但(dan)是,此法不會(hui)跟凱克望遠(yuan)(yuan)鏡一樣,不必像地面(mian)望遠(yuan)(yuan)鏡那(nei)樣必需根據重力(li)負荷和風力(li)的(de)(de)影響(xiang)而(er)要按主(zhu)(zhu)動光學(xue)來時常持續(xu)調整鏡段,故詹姆斯(si)·韋布空(kong)間望遠(yuan)(yuan)鏡除了初期配(pei)置之外將不會(hui)有(you)太多改變(bian)。
主鏡的(de)鏡面作為(wei)全(quan)體(ti)也形成六角形,聚(ju)光(guang)部和鏡面都露在(zai)外(wai)面,容(rong)易(yi)讓人(ren)聯想到射電(dian)望(wang)遠(yuan)鏡的(de)天線。另外(wai),它的(de)主體(ti)也不呈筒(tong)狀(zhuang),而是在(zai)主鏡下展開座席狀(zhuang)的(de)遮光(guang)板。
鈹鏡(jing)襯(chen)底使所有(you)子鏡(jing)可拼接成傳(chuan)統意義(yi)上(shang)的(de)一面(mian)鏡(jing)子。襯(chen)底厚(hou)度(du)(du)約為5cm,“前”反(fan)射(she)面(mian)被(bei)高度(du)(du)拋光,“后”面(mian)被(bei)精密加工成比實心(xin)結構(gou)更輕的(de)“蛋(dan)架型”結構(gou)。
反射(she)面的(de)(de)表面粗糙度小于20nm,鍍上的(de)(de)一層純(chun)金薄膜(mo)也是為了提(ti)高(gao)其反射(she)紅外光線的(de)(de)能力。選擇鈹材料(liao)是因其極高(gao)的(de)(de)剛性和輕(qing)質(zhi)特(te)性,在“韋布”極寒(han)的(de)(de)運行(xing)溫度下不易(yi)發生形(xing)變。
鈹襯底(di)的(de)(de)另一面被安裝在(zai)三角(jiao)形、蛋架型的(de)(de)鈹傳力(li)部件(jian)(jian)上。每個傳力(li)部件(jian)(jian)長約60cm、寬30cm,可用于分(fen)擔來自底(di)層結(jie)構的(de)(de)負載,來減少鏡(jing)面失真。
鈹三角構架(BDF)是18塊子鏡(jing)的(de)主要中間結構,三角形的(de)構架寬(kuan)約76.2cm,連接在作動器與反射(she)鏡(jing)、襯底(di)或傳力(li)部(bu)件之間。
作動器(qi)是(shi)由精(jing)(jing)密馬達和(he)齒輪構(gou)(gou)成(cheng)的精(jing)(jing)細結構(gou)(gou),用于移(yi)動和(he)調整反射鏡(jing)表面形狀。作動器(qi)可使18塊子鏡(jing)精(jing)(jing)確排布,像一面整鏡(jing)一樣(yang)對宇宙(zhou)中的某一物(wu)體進(jin)行會(hui)聚成(cheng)像。
18塊(kuai)(kuai)子鏡各(ge)含6臺(tai)(tai)用于移(yi)動(dong)(dong)和轉動(dong)(dong)作(zuo)動(dong)(dong)器(qi),全部子鏡可(ke)利用作(zuo)動(dong)(dong)器(qi)排布成一面(mian)巨大(da)的整(zheng)鏡。另外(wai),每塊(kuai)(kuai)子鏡都(dou)搭載一臺(tai)(tai)特殊(shu)的作(zuo)動(dong)(dong)器(qi),一邊直接連(lian)接鏡背(bei)面(mian)中心,另一邊通過(guo)長、薄(bo)的鈹(pi)結構連(lian)接鏡邊緣。每臺(tai)(tai)作(zuo)動(dong)(dong)器(qi)可(ke)使18塊(kuai)(kuai)子鏡擁有完全相同的“曲率(lv)中心”,確保它(ta)們(men)的焦點重合。
這(zhe)些鏡(jing)面作動器是“韋(wei)布”眾(zhong)多新發明(ming)中的一個。它們能夠通過納米尺度(du)的微小位移使鏡(jing)面具備最佳的光學性能。另外,這(zhe)些作動器必須(xu)在只比絕對零度(du)高幾十度(du)的極端(duan)“制(zhi)冷”溫度(du)下運行。
當“韋布(bu)”在(zai)太(tai)空(kong)展開并(bing)冷卻到(dao)運行(xing)(xing)溫度(du)后,地面(mian)(mian)站(zhan)的工程(cheng)師們將(jiang)向所有作(zuo)動(dong)器發送指令(ling)來調(diao)整所有的鏡(jing)面(mian)(mian),這一過程(cheng)耗時兩(liang)個月。隨(sui)后,一旦(dan)“韋布(bu)”開始全面(mian)(mian)運行(xing)(xing)并(bing)進(jin)行(xing)(xing)科學(xue)觀測,每10到(dao)14天(tian)(tian)就要進(jin)行(xing)(xing)一次鏡(jing)面(mian)(mian)調(diao)校工作(zuo)。借助(zhu)這項(xiang)新技術,“韋布(bu)”將(jiang)成(cheng)為(wei)首臺(tai)采用主(zhu)動(dong)控制拼(pin)接主(zhu)鏡(jing)的天(tian)(tian)基天(tian)(tian)文臺(tai)。
底板(ban)接口(kou)柔性(xing)部件(jian)(BIF)接口(kou)將(jiang)主鏡(jing)連接到望遠(yuan)鏡(jing)底板(ban)上,該底板(ban)支撐主鏡(jing)全部的(de)18塊(kuai)子鏡(jing)。精密加工而成的(de)柔性(xing)部件(jian)像精致的(de)彈簧(huang)一(yi)樣,可承受從室(shi)溫(wen)到零下190度的(de)溫(wen)度變化引起的(de)熱脹(zhang)冷縮(suo)。
除了這(zhe)些(xie)連(lian)接到底板上的,每(mei)塊子鏡上的還有很多這(zhe)種柔(rou)性部件。
觀測裝置
NIRCam 近紅外(wai)照相機(ji)
NIRSpec 近紅(hong)外攝(she)譜儀
MIR 中(zhong)紅外裝置
FGS 精細導星傳感(gan)器
遮陽裝置
詹姆斯(si)(si)·韋布(bu)空(kong)間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)遮陽裝(zhuang)置的(de)(de)SPF值(zhi)達到(dao)100萬,能(neng)夠隔絕任何可疑的(de)(de)外部熱源,保證(zheng)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)能(neng)獲得(de)冷(leng)靜的(de)(de)觀測環(huan)境。美國宇航(hang)局的(de)(de)工程(cheng)師已經展開(kai)了詹姆斯(si)(si)·韋布(bu)空(kong)間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)巨型遮陽裝(zhuang)置的(de)(de)測試,進展順利。
巨型(xing)遮(zhe)陽(yang)(yang)裝(zhuang)置(zhi)面積非常大(da),接近一(yi)個網(wang)球(qiu)場的(de)大(da)小,還(huan)有(you)(you)多(duo)層(ceng)結構(gou),美國(guo)宇航局在位于加利福尼亞州諾(nuo)斯(si)羅普格魯門(men)公司的(de)潔(jie)凈室中進行了(le)展開測(ce)試。巨型(xing)遮(zhe)陽(yang)(yang)裝(zhuang)置(zhi)不(bu)僅(jin)需要把(ba)太(tai)陽(yang)(yang)光擋在身后,還(huan)要有(you)(you)非常精確的(de)定(ding)位裝(zhuang)置(zhi),望遠鏡上的(de)所(suo)有(you)(you)組件(jian)都會(hui)安裝(zhuang)在巨型(xing)遮(zhe)陽(yang)(yang)裝(zhuang)置(zhi)上,盡可能降低太(tai)陽(yang)(yang)光對觀測(ce)的(de)影響。來(lai)(lai)自美國(guo)宇航局戈達德中心的(de)研究人員(yuan)威廉·奧(ao)克斯(si)認為(wei),巨型(xing)遮(zhe)陽(yang)(yang)裝(zhuang)置(zhi)為(wei)五層(ceng)結構(gou),像一(yi)把(ba)巨大(da)的(de)遮(zhe)陽(yang)(yang)扇(shan),可隔(ge)絕來(lai)(lai)自太(tai)陽(yang)(yang)的(de)熱量傳遞。
詹(zhan)姆斯·韋(wei)布空間望(wang)(wang)遠鏡的(de)(de)主(zhu)要的(de)(de)任務(wu)是調(diao)查作為大爆炸理(li)論的(de)(de)殘余紅(hong)外線(xian)證(zheng)據(ju)(宇宙(zhou)微(wei)波(bo)背(bei)景輻射),即(ji)觀(guan)(guan)測今天可見宇宙(zhou)的(de)(de)初(chu)期(qi)狀態。為達成(cheng)此(ci)目的(de)(de),它配備了(le)高敏度紅(hong)外線(xian)傳感器(qi)、光(guang)譜器(qi)等(deng)。 為便于觀(guan)(guan)測,機體要能(neng)(neng)承受極限低溫,也要避開太陽和地(di)(di)球(qiu)的(de)(de)光(guang)等(deng)等(deng)。為此(ci),詹(zhan)姆斯·韋(wei)布空間望(wang)(wang)遠鏡附帶了(le)可折疊的(de)(de)遮光(guang)板,以屏(ping)蔽會成(cheng)為干擾的(de)(de)光(guang)源。因其(qi)處于拉格朗日(ri)點(dian),地(di)(di)球(qiu)和太陽在望(wang)(wang)遠鏡的(de)(de)視界總處于一(yi)樣(yang)的(de)(de)相對位(wei)(wei)置,不用頻繁(fan)的(de)(de)修正位(wei)(wei)置也能(neng)(neng)讓(rang)遮光(guang)板確實的(de)(de)發揮功(gong)效(xiao)。
2021年12月(yue)25日(ri),萬眾期待的(de)(de)詹姆斯·韋(wei)布空(kong)(kong)間望(wang)遠鏡(jing)(JWST)在“鴿”了全人(ren)(ren)類(lei)(lei)14年之(zhi)后,終于奔向(xiang)宇宙(zhou)。哈勃(bo)空(kong)(kong)間望(wang)遠鏡(jing)家(jia)喻戶曉,因為(wei)是它(ta)是人(ren)(ren)類(lei)(lei)望(wang)向(xiang)宇宙(zhou)深處的(de)(de)第一(yi)道目光(guang),向(xiang)全人(ren)(ren)類(lei)(lei)展示了前(qian)所未有的(de)(de)宇宙(zhou)圖景。正所謂“老(lao)將不(bu)死,薪火相傳”,NASA一(yi)直把詹姆斯·韋(wei)布空(kong)(kong)間望(wang)遠鏡(jing)當成(cheng)哈勃(bo)空(kong)(kong)間望(wang)遠鏡(jing)的(de)(de)繼任者來培養,視之(zhi)為(wei)人(ren)(ren)類(lei)(lei)有史以(yi)來最強大的(de)(de)空(kong)(kong)間望(wang)遠鏡(jing)。
2022年(nian)2月12日消息,美(mei)國宇航局(NASA)當地時(shi)間(jian)(jian)周五公布了(le)詹姆斯(si)?詹姆斯(si)·韋(wei)布空間(jian)(jian)望遠鏡 (JWST) 拍攝的首批圖像(xiang),代表了(le)該望遠鏡 18 個(ge)主(zhu)鏡部(bu)分校準早期(qi)階段的能力(li)。圖像(xiang)中出(chu)現的 18 個(ge)光(guang)點都(dou)代表著同一顆被稱(cheng)為 HD 84406 的恒星,由不同的主(zhu)鏡看到。從(cong)每個(ge)主(zhu)鏡部(bu)分收集的光(guang)被反射回 JWST 的次鏡,然后(hou)使用望遠鏡的關鍵成像(xiang)設備近紅外相機 (NIRCam) 進行(xing)測量。
2022年3月16日舉(ju)行的新(xin)聞(wen)發布會上,JWST科學(xue)家、美(mei)國太(tai)空望遠鏡(jing)科學(xue)研(yan)究所的Marshall Perrin表示,這(zhe)是有史以來從太(tai)空拍攝的分辨率最高的紅外圖(tu)像(xiang)。
圖(tu)像(xiang)(xiang)顯示了一(yi)(yi)顆名為2MASS J17554042+6551277的明(ming)亮恒星。如果校(xiao)準不夠精確,圖(tu)像(xiang)(xiang)中可能會有該恒星的多個(ge)副(fu)本(ben)。但這(zhe)張圖(tu)像(xiang)(xiang)表(biao)明(ming),現(xian)在所(suo)有鏡面一(yi)(yi)起工作,拍下了一(yi)(yi)個(ge)恒星的單一(yi)(yi)圖(tu)像(xiang)(xiang),恒星周(zhou)圍是遙遠的星系。
當地時間7月8日,美(mei)國宇航(hang)局(NASA)公布(bu)了詹姆(mu)斯·韋布(bu)太空望遠(yuan)鏡(jing)(JWST)拍攝到(dao)照(zhao)片(pian)的首批天體名單,包括(kuo)星(xing)系、星(xing)云和太陽系外巨行星(xing)。
2022年(nian)7月11日,美(mei)國總統拜登發布(bu)了(le)(le)韋伯太空(kong)望遠(yuan)鏡拍(pai)(pai)攝到的(de)(de)第一張照(zhao)片(pian):星(xing)系團SMACS 0723。它包含了(le)(le)數(shu)千個星(xing)系,距離地球46億光年(nian),是(shi)迄今(jin)為止拍(pai)(pai)攝到的(de)(de)宇宙最深的(de)(de)圖像。
當(dang)地時間2022年7月12日(ri),美國(guo)國(guo)家(jia)航空(kong)航天局(NASA)舉辦新(xin)聞發布(bu)(bu)會,展(zhan)示詹姆(mu)斯·韋布(bu)(bu)空(kong)間望(wang)遠鏡拍攝的第一張全彩色照(zhao)片。隨(sui)后(hou),陸續公(gong)布(bu)(bu)了首批彩色相片。
當地時間2022年7月12日,美國國家航(hang)空航(hang)天局(ju)(NASA)發(fa)布了韋(wei)伯空間望遠鏡拍攝的(de)首批全套全彩宇宙深空圖像。
2022年8月2日,美國(guo)航空(kong)航天局和歐(ou)洲航天局表示,詹姆(mu)斯·韋布空(kong)間望遠鏡透過時間和大量塵埃(ai),拍攝到(dao)車(che)輪星系(xi)(xi)的新圖像,以(yi)前(qian)所(suo)未有的清晰度揭(jie)示了這個不斷旋轉的彩(cai)色圓環。車(che)輪星系(xi)(xi)位于(yu)玉夫座星系(xi)(xi),距(ju)地球(qiu)約5億光年,是兩個星系(xi)(xi)發生壯觀的正面碰撞(zhuang)后形成(cheng)的。
2022年8月,詹姆斯-韋伯最(zui)近(jin)捕捉(zhuo)到了一張車輪星(xing)(xing)系(xi)的圖(tu)像(xiang),這是由(you)兩(liang)個(ge)星(xing)(xing)系(xi)大規模碰(peng)撞而(er)成的另一個(ge)星(xing)(xing)系(xi)。這張捕捉(zhuo)到IC 1623和VV 114的最(zui)新圖(tu)像(xiang)尤其引人(ren)注意--不僅兩(liang)個(ge)星(xing)(xing)系(xi)砸在一起的圖(tu)像(xiang)看起來有火花,而(er)且也沒有黑洞的證據。
2022年(nian)5月(yue)23日(ri)至25日(ri)期間,一(yi)顆微流星體擊(ji)中了(le)詹姆斯-韋(wei)布(bu)太空望遠鏡的一(yi)個主(zhu)鏡,但負(fu)責操作該(gai)望遠鏡的美(mei)國(guo)宇航局(ju)團隊(dui)預計這次撞擊(ji)不會對該(gai)天文臺的數據產(chan)生重大影響(xiang)。
2022年(nian)7月,詹姆斯韋伯太(tai)空(kong)望遠鏡(jing)(jing)因太(tai)空(kong)微隕石(shi)撞擊,至(zhi)少有一(yi)個鏡(jing)(jing)像部分遭受了無法完全彌補的損壞(huai)。
“與其說韋布望(wang)遠(yuan)鏡是(shi)哈勃(bo)望(wang)遠(yuan)鏡的(de)繼任者,不(bu)如(ru)說是(shi)相輔相成的(de)合作者。”(華(hua)中科技大(da)學(xue)天(tian)文學(xue)系副教授 張華(hua)年評(ping))