從1996年開(kai)始,美(mei)國(guo)(guo)宇(yu)航局向全國(guo)(guo)招標(biao),尋找這個極端精密的新(xin)式空(kong)間望遠鏡(jing)計劃。競標(biao)的四(si)個機構分(fen)別(bie)是:美(mei)國(guo)(guo)宇(yu)航局/戈(ge)達(da)德宇(yu)航中心、美(mei)國(guo)(guo)TRW公(gong)司(si)、著(zhu)名的洛克西德-馬丁公(gong)司(si)和美(mei)國(guo)(guo)鮑爾航空(kong)宇(yu)宙(zhou)公(gong)司(si)。最后,TRW公(gong)司(si)經過嚴(yan)格篩選終于奪帥。
詹姆斯(si)·韋布空(kong)間望遠(yuan)鏡作為(wei)美(mei)國宇(yu)航局史上最復(fu)雜(za)的項目之一,其風險是巨大的,和“哈勃太空(kong)望遠(yuan)鏡”不一樣(yang)的是,“詹姆斯(si)-韋布”因為(wei)距離地球(qiu)太遙遠(yuan)無法派宇(yu)航員進行維修保(bao)養,所以它的設計制(zhi)造(zao)必須完美(mei)無缺,否則將功虧一簣!未來的系統(tong)集成(cheng)測試中還(huan)可能發現未知問題,一旦測試遇到困難,就會導致發射被推遲。如(ru)果韋布望遠(yuan)鏡能夠順利進入(ru)軌(gui)道服役,可展示其強(qiang)大的觀(guan)測能力。
詹(zhan)姆斯·韋布(bu)空間望遠(yuan)鏡項目啟動于(yu)1996年,起初(chu)稱為“下一代空間望遠(yuan)鏡(Next Generation Space Telescope,NGST)”,2002年改為現(xian)名(ming),以紀念美國國家航天局的(de)(de)第(di)二任(ren)局長(chang)詹(zhan)姆斯·韋布(bu)(James Webb)在阿波羅計劃中(zhong)發揮的(de)(de)關(guan)鍵性領(ling)導作用(yong)。
“詹姆斯·韋(wei)(wei)布”這個名字是取自美(mei)國(guo)(guo)(guo)宇航(hang)局第二任局長詹姆斯·韋(wei)(wei)布——在韋(wei)(wei)布擔任美(mei)國(guo)(guo)(guo)宇航(hang)局(NASA)領導人時美(mei)國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)航(hang)天事(shi)業掀開了新的(de)(de)(de)篇章,其中(zhong)包括(kuo)探測(ce)月球(qiu)和“阿波羅(luo)”登月計劃等。因(yin)此,“詹姆斯-韋(wei)(wei)布”一誕生,便寄托著人們的(de)(de)(de)厚望(wang)(wang)。同(tong)“哈(ha)勃(bo)”相比,“詹姆斯-韋(wei)(wei)布”更大、更精密,能勘測(ce)到更遠(yuan)的(de)(de)(de)太空!它(ta)口(kou)徑是“哈(ha)勃(bo)太空望(wang)(wang)遠(yuan)鏡”的(de)(de)(de)三倍,但質量只有(you)哈(ha)勃(bo)的(de)(de)(de)一半左右。它(ta)是一架沒有(you)鏡筒的(de)(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡。
詹(zhan)姆斯(si)·韋布(bu)空(kong)間望(wang)遠鏡是美(mei)國宇航(hang)局(ju)、歐洲航(hang)天局(ju)和加(jia)拿大(da)航(hang)天局(ju)的(de)一個聯合項目,也是哈勃太(tai)空(kong)望(wang)遠鏡的(de)繼任者,將(jiang)成(cheng)為下一代空(kong)間天文臺。它將(jiang)是有史以來建造(zao)的(de)最強大(da)的(de)太(tai)空(kong)望(wang)遠鏡,將(jiang)提供宇宙中形(xing)成(cheng)的(de)第一個星系(xi)的(de)圖像,并探索(suo)遙遠恒星周圍的(de)行星。
按原計劃,詹姆斯·韋布空(kong)間望遠鏡(jing)本應在2007年發射,初始預算5億美(mei)元,但后因(yin)預算等問(wen)題不(bu)斷(duan)推遲。
1998年,預算擴充至10億美元,并將(jiang)發射計劃推遲至2008年。
2000年,預算擴大(da)至18億美元,發射推遲至2009年。
2002年,預算擴大至25億美元(yuan),發射(she)推遲(chi)至2010年。
2003年(nian),發射推遲(chi)至(zhi)2011年(nian)。
2005年,預算(suan)擴大(da)至(zhi)30億(yi)美(mei)元,發射推遲至(zhi)2013年。
2006年(nian),預算擴(kuo)大至45億美(mei)元(yuan),發射(she)推遲至2014年(nian)。
2008年(nian),預算擴大至51億美元。
2010年,預算(suan)擴大至(zhi)65億美元,發射繼續推(tui)遲到(dao)2015年。
2011年,預(yu)算擴(kuo)大至(zhi)87億美元,發射推遲至(zhi)2018年。
2013年,預(yu)算擴大至88億美元。
2017年,發射推遲(chi)至2019年。
2017年9月(yue)(yue),美國(guo)航天局表(biao)示,詹姆(mu)斯·韋布空間(jian)望(wang)遠鏡的(de)(de)發射窗口將從(cong)2018年的(de)(de)10月(yue)(yue)推遲至2019年的(de)(de)3月(yue)(yue)至6月(yue)(yue)之(zhi)間(jian)。 聲(sheng)明解釋說,詹姆(mu)斯·韋布空間(jian)望(wang)遠鏡及其(qi)遮光板的(de)(de)體積(ji)和(he)復(fu)雜性超過多(duo)(duo)數(shu)探(tan)測(ce)器,比(bi)如僅遮光板釋放設(she)備就(jiu)要安裝(zhuang)100多(duo)(duo)個,振動測(ce)試也要用更長時間(jian),所以推遲到2019年春季從(cong)法屬圭亞(ya)(ya)那(nei)庫魯航天中心用歐洲的(de)(de)阿麗(li)亞(ya)(ya)娜(na)5型火箭發射升空。
2018年,發(fa)射推遲(chi)至2020年。
2018年(nian)3月28日,美國航空航天局再次宣布(bu)韋(wei)布(bu)在2020年(nian)之前不會發(fa)射(she)升(sheng)空。5月6日,受一(yi)系列技術問題的困擾(rao),JWST的最(zui)新(xin)發(fa)射(she)日期(qi)已經被推遲到2020年(nian)。6月29日,據國外媒體(ti)報道,哈勃望(wang)(wang)遠(yuan)鏡的“接(jie)任者(zhe)”詹姆斯·韋(wei)布(bu)空間望(wang)(wang)遠(yuan)鏡將(jiang)推遲至最(zui)早2021年(nian)3月30日發(fa)射(she)。
2019年(nian),因(yin)新冠疫(yi)情,發(fa)射推遲至2021年(nian),預算追(zhui)加到97億美元。
2021年10月(yue)12日(ri),詹(zhan)姆(mu)斯(si)(si)·韋(wei)(wei)(wei)布(bu)空間(jian)(jian)(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)成功抵達(da)(da)位于(yu)南美洲的(de)(de)(de)(de)法屬圭亞那,原定(ding)于(yu)12月(yue)18日(ri)在歐洲航天(tian)局阿(a)麗亞娜(na)5號火箭(jian)上發(fa)射(she)(she)(she)(she)升空。11月(yue)22日(ri),NASA再次(ci)宣布(bu)詹(zhan)姆(mu)斯(si)(si)·韋(wei)(wei)(wei)布(bu)空間(jian)(jian)(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)發(fa)射(she)(she)(she)(she)時間(jian)(jian)(jian)從12月(yue)18日(ri)推遲到了(le)22日(ri)。12月(yue),NASA的(de)(de)(de)(de)詹(zhan)姆(mu)斯(si)(si)·韋(wei)(wei)(wei)布(bu)空間(jian)(jian)(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)發(fa)射(she)(she)(she)(she)再次(ci)被推遲。最(zui)新(xin)的(de)(de)(de)(de)計劃(hua)是在2021年12月(yue)24日(ri)從法屬圭亞那升空,比(bi)原計劃(hua)晚了(le)兩天(tian)。根據韋(wei)(wei)(wei)布(bu)團隊的(de)(de)(de)(de)聲明(ming),天(tian)文臺和運(yun)載火箭(jian)系統之間(jian)(jian)(jian)仍然存(cun)在通信問題(ti),這是導致此次(ci)發(fa)射(she)(she)(she)(she)推遲的(de)(de)(de)(de)主要原因。在此之前(qian)最(zui)近的(de)(de)(de)(de)一(yi)次(ci)延(yan)期是在三周前(qian)宣布(bu)的(de)(de)(de)(de),當時NASA報告了(le)運(yun)載火箭(jian)適配器存(cun)在夾緊問題(ti)。截至12月(yue)18日(ri),詹(zhan)姆(mu)斯(si)(si)·韋(wei)(wei)(wei)布(bu)空間(jian)(jian)(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)最(zui)新(xin)完(wan)成封(feng)裝工(gong)作(zuo),只待正式(shi)發(fa)射(she)(she)(she)(she)窗口。根據NASA、ESA最(zui)新(xin)消息,現已瞄(miao)準美東時間(jian)(jian)(jian)12月(yue)24日(ri)7:20(北京(jing)時間(jian)(jian)(jian)12月(yue)24日(ri)20:20)平安夜發(fa)射(she)(she)(she)(she)升空。按(an)計劃(hua)12月(yue)21日(ri)將轉運(yun)至發(fa)射(she)(she)(she)(she)場。詹(zhan)姆(mu)斯(si)(si)·韋(wei)(wei)(wei)布(bu)空間(jian)(jian)(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)到達(da)(da)觀測位置(zhi)后,研(yan)究人員(yuan)需再花費(fei)5個月(yue)對它開展各(ge)項檢查,預計望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)2022年6月(yue)底前(qian)可正式(shi)“上崗”。
美(mei)國(guo)國(guo)家(jia)航空(kong)航天(tian)局和(he)阿(a)麗亞娜空(kong)間(jian)(jian)公司于(yu)12月21日成功完(wan)成了詹(zhan)姆斯(si)·韋(wei)(wei)布(bu)空(kong)間(jian)(jian)望(wang)遠鏡的發(fa)(fa)射(she)準備審查。該(gai)團隊授權(quan)阿(a)麗亞娜5號火(huo)箭(jian)攜帶詹(zhan)姆斯(si)·韋(wei)(wei)布(bu)空(kong)間(jian)(jian)望(wang)遠鏡,并開(kai)始執行發(fa)(fa)射(she)任務,但因天(tian)氣原因,執行中止。當地(di)時間(jian)(jian)2021年(nian)12月22日,美(mei)國(guo)國(guo)家(jia)航空(kong)航天(tian)局稱(cheng)(cheng)由于(yu)法屬圭(gui)亞那歐洲太空(kong)港的惡劣天(tian)氣條件,原定于(yu)12月24日發(fa)(fa)射(she)詹(zhan)姆斯(si)·韋(wei)(wei)布(bu)空(kong)間(jian)(jian)望(wang)遠鏡的VA256航班被推遲,新的發(fa)(fa)射(she)日期(qi)為12月25日。詹(zhan)姆斯(si)·韋(wei)(wei)布(bu)空(kong)間(jian)(jian)望(wang)遠鏡從1996年(nian)開(kai)始研發(fa)(fa)至2021年(nian)12月25日發(fa)(fa)射(she)前(25年(nian)),因各種原因一直未(wei)能升(sheng)空(kong),被人們稱(cheng)(cheng)為“鴿(ge)王(wang)”。
美國(guo)(guo)東部時(shi)(shi)間(jian)2022年1月(yue)(yue)8日(ri)上午10時(shi)(shi)15分左右,美國(guo)(guo)國(guo)(guo)家航(hang)空(kong)(kong)航(hang)天局(ju)任務管理(li)人(ren)員發出了展開(kai)(kai)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)命令。10時(shi)(shi)30分左右,太空(kong)(kong)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)面(mian)(mian)板被展開(kai)(kai)。目(mu)前,工作(zuo)人(ren)員正在將望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)面(mian)(mian)板固(gu)定,預計該(gai)程序(xu)將在美東時(shi)(shi)間(jian)13時(shi)(shi)30分(北京時(shi)(shi)間(jian)1月(yue)(yue)9日(ri)凌晨2時(shi)(shi)30分)左右結束(shu)。在該(gai)程序(xu)完(wan)成(cheng)后,詹姆(mu)(mu)斯(si)(si)·韋布空(kong)(kong)間(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)將正式(shi)在太空(kong)(kong)完(wan)成(cheng)部署。北京時(shi)(shi)間(jian)1月(yue)(yue)9日(ri)零點前后,迄(qi)今為(wei)止(zhi)人(ren)類建造的(de)(de)最貴、最強大的(de)(de)紅外波(bo)段太空(kong)(kong)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing):詹姆(mu)(mu)斯(si)(si)?韋布太空(kong)(kong)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing),成(cheng)功完(wan)成(cheng)了主反(fan)射鏡(jing)(jing)最后一部分的(de)(de)展開(kai)(kai),并完(wan)成(cheng)鎖定。接下來,詹姆(mu)(mu)斯(si)(si)?韋布太空(kong)(kong)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)將繼續飛往周期(qi)約 6 個(ge)月(yue)(yue)的(de)(de)拉格朗(lang)日(ri) L2 點暈輪 (Halo) 工作(zuo)軌道;然后,需要(yao)進行為(wei)期(qi)約 5 個(ge)月(yue)(yue)的(de)(de)鏡(jing)(jing)面(mian)(mian)調校、儀器調試(shi)等多項測試(shi)工作(zuo),最終才可以(yi)拍攝第一張畫面(mian)(mian)。2月(yue)(yue),美國(guo)(guo)宇航(hang)局(ju)發布了詹姆(mu)(mu)斯(si)(si)·韋布空(kong)(kong)間(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)拍攝的(de)(de)第一張照片,這些照片被用(yong)來校準耗(hao)資100億美元的(de)(de)天文臺。
詹姆斯-韋伯太空望遠(yuan)鏡的18個(ge)鏡面(mian)接(jie)近完成
在馬歇爾航天飛行(xing)中心,接(jie)受低(di)溫測試
這(zhe)些鏡(jing)面讓工作人員顯得很小(xiao)
詹姆斯-韋伯
官方表示,在12月25日當(dang)天,目標發射(she)的時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)將盡(jin)量早于以下幾個時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)段(duan):上(shang)午7點20分(fen)(fen)至52分(fen)(fen)之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)(華(hua)盛(sheng)頓(dun)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian));上(shang)午9點20分(fen)(fen)至52分(fen)(fen)之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)(庫(ku)魯時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian));晚上(shang)12點20分(fen)(fen)至52分(fen)(fen)之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)(世界(jie)標準時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian));晚上(shang)1點20分(fen)(fen)至52分(fen)(fen)之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)(巴黎時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian));晚上(shang)9點20分(fen)(fen)至52分(fen)(fen)之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)(東京時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian))。
法國當(dang)地時間(jian)2021年12月25日13時15分(北(bei)京時間(jian)25日20時15分),美國宇航(hang)局(ju)的詹(zhan)姆斯·韋布空間(jian)望(wang)遠鏡在法屬圭亞那庫魯(lu)基地成功(gong)發(fa)射(she)升空。這(zhe)次發(fa)射(she)使用了阿麗亞娜5號火箭,目前火箭已經進入最終軌道(dao)。如果一切順(shun)利(li),詹(zhan)姆斯·韋布空間(jian)望(wang)遠鏡將(jiang)在一個月之內進入太(tai)陽軌道(dao),大約離地球(qiu)100萬(wan)公里。
美(mei)國航天局(NASA)當地時間2022年1月24日表(biao)示,詹姆斯·韋(wei)布(bu)空間望(wang)遠(yuan)鏡已經抵(di)達(da)它(ta)的(de)目的(de)地——距離地球(qiu)100萬英里的(de)“太空停車場”。
2022年(nian)1月4日,美國詹(zhan)姆(mu)斯·韋(wei)布(bu)空間望遠鏡的巨幅遮陽(yang)板展開,為將來望遠鏡開展觀測(ce)提供必要保障(zhang)。
2022年1月30日消息,詹(zhan)姆斯·韋(wei)布空間(jian)望遠(yuan)鏡(jing)已經順利抵達預定軌道,開始(shi)正常工(gong)作(zuo)。詹(zhan)姆斯·韋(wei)布空間(jian)望遠(yuan)鏡(jing)的遮陽板、主反(fan)射(she)鏡(jing)均已經打開;正在(zai)(zai)進行為期 3 個月的鏡(jing)片(pian)校準(zhun)工(gong)作(zuo),包(bao)括主反(fan)射(she)鏡(jing)在(zai)(zai)內的多個鏡(jing)片(pian)。
2022年4月(yue)3日,美(mei)國國家航空航天局的(de)(de)(de)詹(zhan)姆(mu)斯·韋(wei)布空間望遠鏡(jing)的(de)(de)(de)反射(she)鏡(jing)與科學儀器對準的(de)(de)(de)第六(liu)個階段已經結束,以(yi)便它們能夠創造出(chu)最(zui)(zui)精(jing)確和最(zui)(zui)集(ji)中的(de)(de)(de)圖像。詹(zhan)姆(mu)斯·韋(wei)布空間望遠鏡(jing)完(wan)成(cheng)首次多儀器校準:在中紅外儀器(MIRI)繼續冷卻的(de)(de)(de)同時,成(cheng)功地將(jiang)天文(wen)臺的(de)(de)(de)其(qi)他機載(zai)儀器與韋(wei)布的(de)(de)(de)分鏡(jing)對齊。
2022年5月2日,IT之家消息,NASA 的(de)(de)詹(zhan)姆斯(si)?韋布空間望遠鏡已(yi)于4月28日完成了校準,經過(guo)全面(mian)的(de)(de)審查后,韋布空間望遠鏡的(de)(de)四(si)臺(tai)科(ke)學儀器能夠(gou)拍攝到(dao)銳利(li)、聚焦良(liang)好的(de)(de)圖(tu)像(xiang)。
詹姆斯(si)·韋布空間(jian)望遠鏡(jing)的鏡(jing)面系統包括主(zhu)鏡(jing)、次鏡(jing)和(he)三鏡(jing)。雖然尺寸相(xiang)對較小的次鏡(jing)和(he)三鏡(jing)也都很有特色,但昂貴的主(zhu)鏡(jing)卻是結構(gou)最復雜的,由(you)許多個子鏡(jing)拼接(jie)而成的。
鏡(jing)面系統(tong)和精密偏轉鏡(jing)(FSM)是(shi)由鮑爾航空航天技術(shu)公(gong)司(si)研制(zhi)的,該公(gong)司(si)是(shi)諾·格公(gong)司(si)“光學技術(shu)和輕質鏡(jing)面系統(tong)”的主承包商(shang)。“韋布”的主鏡(jing)直徑高達6.5米(mi),在天基望遠鏡(jing)中絕(jue)對算得(de)上是(shi)巨大的。
主鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)直徑的(de)(de)比發射(she)它(ta)用的(de)(de)火箭更(geng)大。主鏡(jing)(jing)(jing)被(bei)分割(ge)成18塊六角形的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)片,發射(she)后這(zhe)些(xie)鏡(jing)(jing)(jing)片會(hui)在高精度的(de)(de)微型馬達和波面傳感(gan)器的(de)(de)控制下展(zhan)開。但是,此法(fa)不(bu)會(hui)跟(gen)凱克(ke)望遠鏡(jing)(jing)(jing)一(yi)樣,不(bu)必像地(di)面望遠鏡(jing)(jing)(jing)那樣必需根據重(zhong)力負荷(he)和風力的(de)(de)影響而要按主動光(guang)學來時常持(chi)續調(diao)整鏡(jing)(jing)(jing)段,故(gu)詹姆斯·韋布空間望遠鏡(jing)(jing)(jing)除了初期配置之外(wai)將不(bu)會(hui)有太多改變。
主鏡的(de)鏡面作(zuo)為全體也形成六角形,聚光部(bu)和鏡面都(dou)露在(zai)外面,容易(yi)讓人(ren)聯(lian)想到射(she)電望遠鏡的(de)天線。另外,它的(de)主體也不呈筒狀,而是在(zai)主鏡下展開座席狀的(de)遮光板。
鈹鏡襯(chen)底使所(suo)有子(zi)鏡可拼接成(cheng)傳統意義上的一面(mian)(mian)鏡子(zi)。襯(chen)底厚度(du)約(yue)為5cm,“前”反射面(mian)(mian)被高(gao)度(du)拋(pao)光(guang),“后”面(mian)(mian)被精密加工(gong)成(cheng)比實心結構(gou)更輕的“蛋架(jia)型”結構(gou)。
反(fan)(fan)射面的(de)表面粗糙度(du)小于20nm,鍍上的(de)一(yi)層純金(jin)薄膜也是(shi)(shi)為了提高其(qi)反(fan)(fan)射紅(hong)外光線的(de)能力。選(xuan)擇鈹材料(liao)是(shi)(shi)因其(qi)極高的(de)剛性和輕質(zhi)特性,在(zai)“韋布”極寒的(de)運(yun)行溫度(du)下不(bu)易發(fa)生形變(bian)。
鈹(pi)襯底(di)的(de)另(ling)一面被安裝在三角形、蛋架(jia)型的(de)鈹(pi)傳力(li)部件上。每個傳力(li)部件長約60cm、寬30cm,可用于分擔來自底(di)層(ceng)結(jie)構的(de)負載,來減(jian)少(shao)鏡面失真。
鈹三角構(gou)架(jia)(BDF)是18塊子鏡(jing)(jing)的主要(yao)中(zhong)間結(jie)構(gou),三角形的構(gou)架(jia)寬約76.2cm,連接在作動器與(yu)反射(she)鏡(jing)(jing)、襯底或傳(chuan)力(li)部件(jian)之間。
作(zuo)動(dong)器(qi)是由精(jing)密(mi)馬達和齒輪構成的(de)精(jing)細結構,用于移動(dong)和調整(zheng)反射(she)鏡表(biao)面(mian)形狀。作(zuo)動(dong)器(qi)可使18塊子鏡精(jing)確排布,像一面(mian)整(zheng)鏡一樣對宇宙中的(de)某(mou)一物(wu)體進行會聚成像。
18塊子(zi)鏡(jing)各含(han)6臺(tai)用于移動和轉(zhuan)動作動器(qi),全(quan)部子(zi)鏡(jing)可利用作動器(qi)排布成(cheng)一(yi)面巨大(da)的(de)整鏡(jing)。另(ling)外,每塊子(zi)鏡(jing)都(dou)搭(da)載一(yi)臺(tai)特殊(shu)的(de)作動器(qi),一(yi)邊直接(jie)連接(jie)鏡(jing)背(bei)面中心(xin)(xin),另(ling)一(yi)邊通(tong)過長(chang)、薄的(de)鈹結構連接(jie)鏡(jing)邊緣。每臺(tai)作動器(qi)可使18塊子(zi)鏡(jing)擁有(you)完(wan)全(quan)相同(tong)的(de)“曲率(lv)中心(xin)(xin)”,確保它們的(de)焦(jiao)點重合。
這(zhe)些鏡面(mian)作(zuo)動(dong)器(qi)是(shi)“韋布”眾多新發明中的一個。它們能夠通過納米(mi)尺度(du)(du)的微小位移使鏡面(mian)具(ju)備最佳的光學性能。另(ling)外,這(zhe)些作(zuo)動(dong)器(qi)必須在(zai)只比絕對零度(du)(du)高(gao)幾(ji)十(shi)度(du)(du)的極(ji)端“制(zhi)冷”溫度(du)(du)下(xia)運行。
當“韋布(bu)(bu)”在太空展開(kai)并(bing)冷(leng)卻(que)到(dao)(dao)運行溫度后,地(di)面(mian)站的工程師們(men)將向所有作動(dong)器(qi)發送指(zhi)令來調整所有的鏡(jing)面(mian),這(zhe)一(yi)過(guo)程耗時(shi)兩(liang)個(ge)月。隨后,一(yi)旦“韋布(bu)(bu)”開(kai)始全面(mian)運行并(bing)進行科學觀(guan)測(ce),每10到(dao)(dao)14天(tian)就(jiu)要進行一(yi)次鏡(jing)面(mian)調校工作。借助(zhu)這(zhe)項新技術,“韋布(bu)(bu)”將成為首(shou)臺(tai)采用(yong)主動(dong)控(kong)制拼接主鏡(jing)的天(tian)基天(tian)文臺(tai)。
底板接口(kou)柔性(xing)部(bu)件(BIF)接口(kou)將主鏡(jing)連接到望遠鏡(jing)底板上,該底板支(zhi)撐主鏡(jing)全部(bu)的18塊子(zi)鏡(jing)。精(jing)(jing)密加工而成的柔性(xing)部(bu)件像精(jing)(jing)致的彈簧一樣(yang),可承(cheng)受從室(shi)溫(wen)到零下190度的溫(wen)度變化引起的熱脹(zhang)冷縮(suo)。
除了這(zhe)些連接(jie)到底板(ban)上的,每塊子鏡上的還(huan)有很多這(zhe)種(zhong)柔性部件。
觀測裝置
NIRCam 近紅(hong)外照(zhao)相機
NIRSpec 近紅(hong)外(wai)攝譜儀
MIR 中紅(hong)外裝(zhuang)置
FGS 精(jing)細導星傳感器
遮陽裝置
詹姆斯·韋(wei)(wei)布(bu)空間望(wang)遠(yuan)鏡的遮陽裝(zhuang)(zhuang)置的SPF值達到100萬,能(neng)夠隔絕任何可疑的外(wai)部熱(re)源,保證望(wang)遠(yuan)鏡能(neng)獲得冷靜的觀測環境。美(mei)國宇航局的工(gong)程師已(yi)經展(zhan)開了詹姆斯·韋(wei)(wei)布(bu)空間望(wang)遠(yuan)鏡的巨型遮陽裝(zhuang)(zhuang)置的測試,進展(zhan)順利(li)。
巨型(xing)遮(zhe)(zhe)(zhe)陽(yang)(yang)(yang)(yang)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)面積(ji)非常(chang)大(da),接近一個網球(qiu)場的大(da)小,還(huan)有多層結構,美國(guo)宇航(hang)局在(zai)位于加利福(fu)尼亞州諾斯(si)羅普格魯門公司的潔(jie)凈室中進行了展開測試。巨型(xing)遮(zhe)(zhe)(zhe)陽(yang)(yang)(yang)(yang)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)不僅需(xu)要把太陽(yang)(yang)(yang)(yang)光(guang)擋在(zai)身后,還(huan)要有非常(chang)精確(que)的定位裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi),望遠鏡上的所有組件都(dou)會安(an)裝(zhuang)(zhuang)在(zai)巨型(xing)遮(zhe)(zhe)(zhe)陽(yang)(yang)(yang)(yang)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)上,盡(jin)可(ke)能降低(di)太陽(yang)(yang)(yang)(yang)光(guang)對觀測的影響。來(lai)自美國(guo)宇航(hang)局戈達(da)德中心的研究人(ren)員(yuan)威廉·奧克斯(si)認為,巨型(xing)遮(zhe)(zhe)(zhe)陽(yang)(yang)(yang)(yang)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)為五層結構,像(xiang)一把巨大(da)的遮(zhe)(zhe)(zhe)陽(yang)(yang)(yang)(yang)扇,可(ke)隔絕來(lai)自太陽(yang)(yang)(yang)(yang)的熱量傳遞。
詹姆斯·韋布(bu)空(kong)間望(wang)遠鏡的(de)(de)(de)(de)主要(yao)的(de)(de)(de)(de)任務是調查作為大爆炸理論的(de)(de)(de)(de)殘余紅外線(xian)證據(宇宙(zhou)微波背景輻射),即觀測今天可見宇宙(zhou)的(de)(de)(de)(de)初期狀(zhuang)態。為達成(cheng)此目(mu)的(de)(de)(de)(de),它配備(bei)了高敏度(du)紅外線(xian)傳感器(qi)、光(guang)譜器(qi)等。 為便于觀測,機體(ti)要(yao)能承受(shou)極限低(di)溫,也要(yao)避開太陽和(he)(he)地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)光(guang)等等。為此,詹姆斯·韋布(bu)空(kong)間望(wang)遠鏡附帶(dai)了可折(zhe)疊(die)的(de)(de)(de)(de)遮光(guang)板,以屏蔽(bi)會(hui)成(cheng)為干(gan)擾(rao)的(de)(de)(de)(de)光(guang)源。因(yin)其(qi)處(chu)于拉格朗(lang)日(ri)點,地球(qiu)和(he)(he)太陽在望(wang)遠鏡的(de)(de)(de)(de)視界(jie)總處(chu)于一樣的(de)(de)(de)(de)相對位置(zhi),不用頻繁的(de)(de)(de)(de)修(xiu)正位置(zhi)也能讓遮光(guang)板確實的(de)(de)(de)(de)發(fa)揮功效(xiao)。
2021年12月(yue)25日,萬眾期待的(de)(de)詹姆斯·韋(wei)(wei)布(bu)空(kong)間(jian)望(wang)遠鏡(jing)(JWST)在“鴿(ge)”了(le)全人類(lei)14年之后,終于奔向宇(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)。哈勃空(kong)間(jian)望(wang)遠鏡(jing)家(jia)喻戶曉(xiao),因為(wei)是(shi)它(ta)是(shi)人類(lei)望(wang)向宇(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)深處的(de)(de)第一(yi)道目光,向全人類(lei)展(zhan)示了(le)前所未有的(de)(de)宇(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)圖景。正所謂“老將不死,薪火相傳”,NASA一(yi)直把詹姆斯·韋(wei)(wei)布(bu)空(kong)間(jian)望(wang)遠鏡(jing)當成哈勃空(kong)間(jian)望(wang)遠鏡(jing)的(de)(de)繼任者來(lai)培養,視之為(wei)人類(lei)有史以來(lai)最(zui)強大的(de)(de)空(kong)間(jian)望(wang)遠鏡(jing)。
2022年(nian)2月12日消(xiao)息,美國(guo)宇航局(NASA)當地時間周(zhou)五公布了詹姆(mu)斯?詹姆(mu)斯·韋布空間望遠鏡(jing) (JWST) 拍攝的(de)首批圖像,代(dai)表(biao)了該望遠鏡(jing) 18 個(ge)主鏡(jing)部分校準早期(qi)階段的(de)能力(li)。圖像中出現的(de) 18 個(ge)光(guang)點都(dou)代(dai)表(biao)著(zhu)同(tong)一(yi)顆被稱為 HD 84406 的(de)恒星,由不(bu)同(tong)的(de)主鏡(jing)看到。從每個(ge)主鏡(jing)部分收(shou)集的(de)光(guang)被反射回 JWST 的(de)次鏡(jing),然后使(shi)用望遠鏡(jing)的(de)關鍵成像設備近紅外相機 (NIRCam) 進行測(ce)量。
2022年3月16日舉(ju)行的(de)新聞發布(bu)會上(shang),JWST科學家、美(mei)國太空望遠鏡科學研究所的(de)Marshall Perrin表(biao)示,這是有史(shi)以來從太空拍攝的(de)分辨率最高的(de)紅(hong)外(wai)圖像。
圖(tu)像顯(xian)示(shi)了(le)一(yi)顆名為2MASS J17554042+6551277的明亮恒(heng)星(xing)。如果校準不夠精(jing)確,圖(tu)像中可能會(hui)有(you)該恒(heng)星(xing)的多個(ge)副本。但這(zhe)張圖(tu)像表明,現在所有(you)鏡面一(yi)起工作,拍(pai)下了(le)一(yi)個(ge)恒(heng)星(xing)的單一(yi)圖(tu)像,恒(heng)星(xing)周圍是遙遠(yuan)的星(xing)系。
當(dang)地(di)時間7月8日,美國宇航局(NASA)公布(bu)了詹姆(mu)斯·韋布(bu)太(tai)空(kong)望遠鏡(JWST)拍攝到照片的(de)首批天體名單,包括(kuo)星(xing)系(xi)、星(xing)云和太(tai)陽系(xi)外(wai)巨(ju)行星(xing)。
2022年7月11日,美國(guo)總統拜(bai)登(deng)發布了(le)韋伯太空望遠鏡拍攝到(dao)的第一張照片:星系(xi)團SMACS 0723。它包含了(le)數(shu)千個星系(xi),距(ju)離地(di)球46億光(guang)年,是(shi)迄今為止拍攝到(dao)的宇宙最深的圖像。
當地時間2022年7月(yue)12日,美國國家航空航天局(NASA)舉辦新聞發布會,展示詹姆斯(si)·韋布空間望遠(yuan)鏡拍攝的第(di)一(yi)張(zhang)全彩色照片(pian)。隨(sui)后,陸續(xu)公布了(le)首批(pi)彩色相片(pian)。
當地時間(jian)(jian)2022年7月12日,美國國家(jia)航空(kong)(kong)航天局(NASA)發(fa)布(bu)了韋伯空(kong)(kong)間(jian)(jian)望遠鏡拍攝的(de)首(shou)批全套全彩宇宙深空(kong)(kong)圖像。
2022年(nian)8月2日,美(mei)國航空航天(tian)局(ju)和歐(ou)洲(zhou)航天(tian)局(ju)表示,詹姆斯·韋布(bu)空間(jian)望遠鏡透過(guo)時間(jian)和大量塵埃,拍攝(she)到車輪星(xing)(xing)系(xi)的(de)(de)新(xin)圖像,以前所未有的(de)(de)清晰度揭示了這個(ge)不斷(duan)旋(xuan)轉的(de)(de)彩色圓(yuan)環。車輪星(xing)(xing)系(xi)位于玉夫(fu)座星(xing)(xing)系(xi),距(ju)地(di)球(qiu)約5億(yi)光年(nian),是兩個(ge)星(xing)(xing)系(xi)發(fa)生壯觀(guan)的(de)(de)正面碰(peng)撞后(hou)形(xing)成的(de)(de)。
2022年8月,詹姆斯-韋伯最近捕捉(zhuo)到了一(yi)張車輪星系(xi)的圖(tu)像,這是由兩個星系(xi)大規模(mo)碰撞而成的另一(yi)個星系(xi)。這張捕捉(zhuo)到IC 1623和VV 114的最新圖(tu)像尤其引(yin)人注意--不僅兩個星系(xi)砸在一(yi)起的圖(tu)像看(kan)起來有(you)火花,而且也沒有(you)黑(hei)洞的證據。
2022年5月23日至25日期間,一顆微(wei)流星體擊中(zhong)了詹姆斯-韋布太空望(wang)遠鏡的一個主鏡,但負(fu)責操作該(gai)望(wang)遠鏡的美(mei)國宇航局團隊(dui)預計這次撞擊不會對該(gai)天文臺(tai)的數據產生重大影響。
2022年7月(yue),詹姆斯韋伯太空望(wang)遠(yuan)鏡因(yin)太空微(wei)隕石撞擊(ji),至(zhi)少有一個鏡像部(bu)分遭受了無(wu)法完全彌補的損壞。
“與其說韋布望遠鏡是(shi)哈(ha)勃望遠鏡的繼任(ren)者,不(bu)如(ru)說是(shi)相輔相成的合作(zuo)者。”(華(hua)中(zhong)科技大學天文學系副教授(shou) 張華(hua)年(nian)評)