從1996年開始,美國宇航局向全國招標,尋找這個極端精密(mi)的新式空間望遠(yuan)鏡計劃。競標的四個機構分(fen)別是:美國宇航局/戈達德(de)(de)宇航中心(xin)、美國TRW公(gong)(gong)(gong)司(si)、著名的洛克西德(de)(de)-馬丁公(gong)(gong)(gong)司(si)和美國鮑爾航空宇宙公(gong)(gong)(gong)司(si)。最(zui)后,TRW公(gong)(gong)(gong)司(si)經過嚴格篩選終于奪(duo)帥。
詹姆(mu)(mu)斯·韋(wei)布空間望遠(yuan)鏡作為(wei)美(mei)(mei)國宇(yu)航局史上最復雜的(de)(de)項目之一(yi)(yi),其風(feng)險(xian)是巨大的(de)(de),和“哈勃太空望遠(yuan)鏡”不一(yi)(yi)樣的(de)(de)是,“詹姆(mu)(mu)斯-韋(wei)布”因為(wei)距離地球太遙(yao)遠(yuan)無法派宇(yu)航員進行維修保養(yang),所以它(ta)的(de)(de)設計制造必須完(wan)美(mei)(mei)無缺,否則將(jiang)功虧(kui)一(yi)(yi)簣(kui)!未來的(de)(de)系統(tong)集(ji)成測試(shi)中(zhong)還可(ke)能發(fa)現未知問(wen)題(ti),一(yi)(yi)旦測試(shi)遇到困(kun)難,就會導致發(fa)射被推遲。如果(guo)韋(wei)布望遠(yuan)鏡能夠順利(li)進入軌(gui)道服役,可(ke)展示其強大的(de)(de)觀測能力。
詹姆斯·韋布空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡項目啟動于1996年,起(qi)初稱為(wei)“下一代(dai)空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(Next Generation Space Telescope,NGST)”,2002年改為(wei)現名(ming),以(yi)紀念美國(guo)國(guo)家航天局的第二任局長詹姆斯·韋布(James Webb)在阿波羅(luo)計劃中發揮的關鍵性領導作用。
“詹姆斯(si)·韋(wei)(wei)布(bu)”這個名字是取自美國宇航(hang)(hang)(hang)局第(di)二任局長詹姆斯(si)·韋(wei)(wei)布(bu)——在韋(wei)(wei)布(bu)擔(dan)任美國宇航(hang)(hang)(hang)局(NASA)領導人時(shi)美國的(de)航(hang)(hang)(hang)天(tian)事業掀開了新的(de)篇章,其中(zhong)包括探測(ce)(ce)月(yue)球(qiu)和(he)“阿波(bo)羅”登(deng)月(yue)計劃等。因此,“詹姆斯(si)-韋(wei)(wei)布(bu)”一誕生,便寄(ji)托著人們的(de)厚望(wang)(wang)。同“哈(ha)勃(bo)”相比,“詹姆斯(si)-韋(wei)(wei)布(bu)”更(geng)大、更(geng)精(jing)密,能勘測(ce)(ce)到更(geng)遠(yuan)的(de)太(tai)(tai)空(kong)!它口徑是“哈(ha)勃(bo)太(tai)(tai)空(kong)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡”的(de)三(san)倍(bei),但質量只(zhi)有哈(ha)勃(bo)的(de)一半(ban)左右(you)。它是一架沒有鏡筒的(de)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡。
詹姆斯·韋布空間望(wang)遠(yuan)鏡是(shi)美國宇(yu)航(hang)局、歐洲航(hang)天局和加(jia)拿大航(hang)天局的(de)(de)(de)一(yi)個聯(lian)合(he)項目,也是(shi)哈(ha)勃(bo)太空望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)繼任者,將(jiang)(jiang)成為下(xia)一(yi)代空間天文臺。它將(jiang)(jiang)是(shi)有史以來建造(zao)的(de)(de)(de)最強大的(de)(de)(de)太空望(wang)遠(yuan)鏡,將(jiang)(jiang)提供宇(yu)宙(zhou)中形成的(de)(de)(de)第一(yi)個星(xing)(xing)系的(de)(de)(de)圖像,并(bing)探(tan)索(suo)遙遠(yuan)恒星(xing)(xing)周圍的(de)(de)(de)行星(xing)(xing)。
按(an)原計劃,詹姆斯(si)·韋(wei)布(bu)空間望(wang)遠(yuan)鏡本應(ying)在2007年發(fa)射(she),初始預(yu)(yu)算(suan)5億美元(yuan),但后因(yin)預(yu)(yu)算(suan)等問題不(bu)斷推遲。
1998年,預算擴充至10億(yi)美元(yuan),并將發射計(ji)劃(hua)推遲至2008年。
2000年,預算擴大至18億美元,發射推遲(chi)至2009年。
2002年(nian),預算(suan)擴(kuo)大至(zhi)25億美(mei)元,發射推遲至(zhi)2010年(nian)。
2003年,發射推遲至2011年。
2005年(nian),預(yu)算擴大至30億(yi)美元(yuan),發射推(tui)遲至2013年(nian)。
2006年(nian),預算(suan)擴大至(zhi)45億美元(yuan),發射推遲至(zhi)2014年(nian)。
2008年,預算擴大至51億美元。
2010年,預算(suan)擴大至65億美元,發射(she)繼(ji)續推遲到(dao)2015年。
2011年,預算(suan)擴(kuo)大至(zhi)87億美元,發射推遲至(zhi)2018年。
2013年,預算擴大至88億(yi)美元。
2017年,發射推遲至(zhi)2019年。
2017年9月(yue)(yue),美國航天局表示,詹姆斯·韋布(bu)空(kong)間望(wang)遠鏡的發(fa)射窗口(kou)將從(cong)2018年的10月(yue)(yue)推遲至(zhi)2019年的3月(yue)(yue)至(zhi)6月(yue)(yue)之(zhi)間。 聲明解釋(shi)說(shuo),詹姆斯·韋布(bu)空(kong)間望(wang)遠鏡及其遮(zhe)光板(ban)的體(ti)積和復雜性超過多(duo)(duo)數(shu)探(tan)測(ce)器,比如僅遮(zhe)光板(ban)釋(shi)放設備就要安(an)裝100多(duo)(duo)個,振動(dong)測(ce)試也要用更(geng)長時(shi)間,所以(yi)推遲到2019年春季從(cong)法(fa)屬圭亞那庫魯航天中(zhong)心用歐洲(zhou)的阿(a)麗亞娜5型火(huo)箭發(fa)射升(sheng)空(kong)。
2018年(nian),發射(she)推遲至(zhi)2020年(nian)。
2018年(nian)3月28日(ri),美國航空航天局再次宣布韋(wei)(wei)布在2020年(nian)之前不會發射升(sheng)空。5月6日(ri),受(shou)一系列技術問題的(de)困擾,JWST的(de)最新發射日(ri)期已經被(bei)推(tui)遲(chi)到2020年(nian)。6月29日(ri),據國外媒體(ti)報道,哈勃望遠鏡(jing)的(de)“接任者”詹(zhan)姆斯·韋(wei)(wei)布空間(jian)望遠鏡(jing)將推(tui)遲(chi)至最早(zao)2021年(nian)3月30日(ri)發射。
2019年(nian),因新(xin)冠疫情,發射推遲至(zhi)2021年(nian),預算追(zhui)加到97億(yi)美元。
2021年(nian)10月(yue)(yue)(yue)(yue)12日(ri)(ri),詹(zhan)姆(mu)斯·韋布空(kong)間(jian)(jian)望(wang)(wang)遠鏡(jing)成(cheng)功抵達(da)位于南美洲的(de)(de)(de)法屬(shu)(shu)圭(gui)亞(ya)那,原(yuan)(yuan)定于12月(yue)(yue)(yue)(yue)18日(ri)(ri)在歐(ou)洲航天(tian)局(ju)阿麗(li)亞(ya)娜5號火箭上發(fa)(fa)射(she)(she)升空(kong)。11月(yue)(yue)(yue)(yue)22日(ri)(ri),NASA再次宣布詹(zhan)姆(mu)斯·韋布空(kong)間(jian)(jian)望(wang)(wang)遠鏡(jing)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)射(she)(she)時間(jian)(jian)從(cong)(cong)12月(yue)(yue)(yue)(yue)18日(ri)(ri)推(tui)(tui)遲(chi)到(dao)了(le)22日(ri)(ri)。12月(yue)(yue)(yue)(yue),NASA的(de)(de)(de)詹(zhan)姆(mu)斯·韋布空(kong)間(jian)(jian)望(wang)(wang)遠鏡(jing)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)射(she)(she)再次被推(tui)(tui)遲(chi)。最新(xin)的(de)(de)(de)計(ji)(ji)劃是在2021年(nian)12月(yue)(yue)(yue)(yue)24日(ri)(ri)從(cong)(cong)法屬(shu)(shu)圭(gui)亞(ya)那升空(kong),比原(yuan)(yuan)計(ji)(ji)劃晚了(le)兩天(tian)。根(gen)據韋布團隊的(de)(de)(de)聲明,天(tian)文臺和(he)運載(zai)火箭系(xi)統之間(jian)(jian)仍然存在通(tong)信問題,這(zhe)是導致此(ci)次發(fa)(fa)射(she)(she)推(tui)(tui)遲(chi)的(de)(de)(de)主(zhu)要原(yuan)(yuan)因(yin)。在此(ci)之前(qian)最近的(de)(de)(de)一次延期是在三周前(qian)宣布的(de)(de)(de),當時NASA報(bao)告(gao)了(le)運載(zai)火箭適配器存在夾緊問題。截至12月(yue)(yue)(yue)(yue)18日(ri)(ri),詹(zhan)姆(mu)斯·韋布空(kong)間(jian)(jian)望(wang)(wang)遠鏡(jing)最新(xin)完(wan)成(cheng)封裝工作,只待(dai)正式發(fa)(fa)射(she)(she)窗口。根(gen)據NASA、ESA最新(xin)消息,現已(yi)瞄準(zhun)美東(dong)時間(jian)(jian)12月(yue)(yue)(yue)(yue)24日(ri)(ri)7:20(北京時間(jian)(jian)12月(yue)(yue)(yue)(yue)24日(ri)(ri)20:20)平(ping)安夜(ye)發(fa)(fa)射(she)(she)升空(kong)。按計(ji)(ji)劃12月(yue)(yue)(yue)(yue)21日(ri)(ri)將轉(zhuan)運至發(fa)(fa)射(she)(she)場。詹(zhan)姆(mu)斯·韋布空(kong)間(jian)(jian)望(wang)(wang)遠鏡(jing)到(dao)達(da)觀測位置后,研究人員需(xu)再花費5個(ge)月(yue)(yue)(yue)(yue)對它開(kai)展各項檢查(cha),預計(ji)(ji)望(wang)(wang)遠鏡(jing)2022年(nian)6月(yue)(yue)(yue)(yue)底前(qian)可(ke)正式“上崗”。
美國(guo)國(guo)家航(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)航(hang)(hang)(hang)天(tian)(tian)局和阿(a)麗亞娜空(kong)(kong)間(jian)(jian)公司于(yu)(yu)12月(yue)21日(ri)成功完(wan)成了詹(zhan)(zhan)姆斯(si)·韋(wei)布空(kong)(kong)間(jian)(jian)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)發(fa)(fa)(fa)射(she)準備(bei)審查。該團隊授權阿(a)麗亞娜5號火箭攜帶(dai)詹(zhan)(zhan)姆斯(si)·韋(wei)布空(kong)(kong)間(jian)(jian)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing),并開始執(zhi)行(xing)發(fa)(fa)(fa)射(she)任務,但(dan)因(yin)(yin)天(tian)(tian)氣原因(yin)(yin),執(zhi)行(xing)中(zhong)止。當地時間(jian)(jian)2021年12月(yue)22日(ri),美國(guo)國(guo)家航(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)航(hang)(hang)(hang)天(tian)(tian)局稱由(you)于(yu)(yu)法屬圭亞那歐洲太空(kong)(kong)港的(de)惡劣(lie)天(tian)(tian)氣條(tiao)件(jian),原定(ding)于(yu)(yu)12月(yue)24日(ri)發(fa)(fa)(fa)射(she)詹(zhan)(zhan)姆斯(si)·韋(wei)布空(kong)(kong)間(jian)(jian)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)VA256航(hang)(hang)(hang)班被推遲,新(xin)的(de)發(fa)(fa)(fa)射(she)日(ri)期(qi)為12月(yue)25日(ri)。詹(zhan)(zhan)姆斯(si)·韋(wei)布空(kong)(kong)間(jian)(jian)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)從1996年開始研(yan)發(fa)(fa)(fa)至(zhi)2021年12月(yue)25日(ri)發(fa)(fa)(fa)射(she)前(25年),因(yin)(yin)各(ge)種原因(yin)(yin)一直未能升空(kong)(kong),被人們稱為“鴿王”。
美國(guo)東部(bu)時(shi)間(jian)(jian)2022年(nian)1月(yue)(yue)8日(ri)上午10時(shi)15分(fen)(fen)左(zuo)(zuo)右(you),美國(guo)國(guo)家航空航天局任(ren)務管理人員發出了(le)展(zhan)開望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)命令。10時(shi)30分(fen)(fen)左(zuo)(zuo)右(you),太(tai)空望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)面板被展(zhan)開。目前,工(gong)作(zuo)(zuo)人員正(zheng)在(zai)(zai)將(jiang)(jiang)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)面板固定,預計該程序將(jiang)(jiang)在(zai)(zai)美東時(shi)間(jian)(jian)13時(shi)30分(fen)(fen)(北京時(shi)間(jian)(jian)1月(yue)(yue)9日(ri)凌晨(chen)2時(shi)30分(fen)(fen))左(zuo)(zuo)右(you)結束。在(zai)(zai)該程序完成后(hou),詹姆(mu)(mu)斯·韋(wei)布(bu)空間(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)將(jiang)(jiang)正(zheng)式(shi)在(zai)(zai)太(tai)空完成部(bu)署(shu)。北京時(shi)間(jian)(jian)1月(yue)(yue)9日(ri)零(ling)點(dian)前后(hou),迄(qi)今為止人類建造的(de)最(zui)(zui)貴(gui)、最(zui)(zui)強(qiang)大的(de)紅外波段太(tai)空望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing):詹姆(mu)(mu)斯?韋(wei)布(bu)太(tai)空望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing),成功完成了(le)主反射(she)鏡(jing)(jing)(jing)最(zui)(zui)后(hou)一部(bu)分(fen)(fen)的(de)展(zhan)開,并完成鎖(suo)定。接(jie)下來,詹姆(mu)(mu)斯?韋(wei)布(bu)太(tai)空望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)將(jiang)(jiang)繼續飛(fei)往周期約 6 個月(yue)(yue)的(de)拉(la)格(ge)朗日(ri) L2 點(dian)暈輪 (Halo) 工(gong)作(zuo)(zuo)軌道;然后(hou),需要進行為期約 5 個月(yue)(yue)的(de)鏡(jing)(jing)(jing)面調校、儀器(qi)調試等多項測(ce)試工(gong)作(zuo)(zuo),最(zui)(zui)終才可以拍攝第一張(zhang)畫面。2月(yue)(yue),美國(guo)宇航局發布(bu)了(le)詹姆(mu)(mu)斯·韋(wei)布(bu)空間(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)拍攝的(de)第一張(zhang)照片,這些(xie)照片被用來校準耗資100億美元的(de)天文臺。
詹姆斯-韋伯太空望遠鏡(jing)(jing)的(de)18個鏡(jing)(jing)面接(jie)近完成
在馬歇爾(er)航(hang)天(tian)飛行(xing)中心,接受低溫測(ce)試
這些(xie)鏡面讓工(gong)作人員顯(xian)得很小
詹姆斯-韋伯
官(guan)方表示,在12月25日(ri)當(dang)天,目標發射的時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)將盡量(liang)早于以下(xia)幾個時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)段(duan):上午7點(dian)20分至52分之(zhi)間(jian)(jian)(jian)(jian)(華盛頓時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian));上午9點(dian)20分至52分之(zhi)間(jian)(jian)(jian)(jian)(庫魯時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian));晚上12點(dian)20分至52分之(zhi)間(jian)(jian)(jian)(jian)(世界標準時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian));晚上1點(dian)20分至52分之(zhi)間(jian)(jian)(jian)(jian)(巴黎時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian));晚上9點(dian)20分至52分之(zhi)間(jian)(jian)(jian)(jian)(東京時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian))。
法國(guo)當地(di)時(shi)間2021年12月25日13時(shi)15分(fen)(北(bei)京時(shi)間25日20時(shi)15分(fen)),美(mei)國(guo)宇航局的詹姆(mu)斯·韋(wei)布空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)在法屬(shu)圭亞(ya)那庫魯基地(di)成功發(fa)射升空(kong)。這次發(fa)射使用了(le)阿(a)麗(li)亞(ya)娜5號火箭,目(mu)前(qian)火箭已經(jing)進(jin)入最終軌道。如果一(yi)(yi)切順利,詹姆(mu)斯·韋(wei)布空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)將(jiang)在一(yi)(yi)個月之內進(jin)入太陽軌道,大約離(li)地(di)球100萬公里。
美國(guo)航天(tian)局(NASA)當地時間2022年1月24日表示,詹(zhan)姆(mu)斯·韋布(bu)空間望遠鏡已經抵達它(ta)的目的地——距離地球100萬英里的“太空停車(che)場”。
2022年1月4日(ri),美國詹姆斯(si)·韋布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(bi)要保(bao)障。
2022年1月30日消息,詹(zhan)姆(mu)斯(si)·韋(wei)布空間望遠(yuan)鏡(jing)(jing)已(yi)(yi)經順利抵達預定軌道,開始正常(chang)工(gong)作。詹(zhan)姆(mu)斯(si)·韋(wei)布空間望遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)遮陽板(ban)、主(zhu)反(fan)射(she)鏡(jing)(jing)均已(yi)(yi)經打(da)開;正在進(jin)行為期(qi) 3 個月的(de)(de)鏡(jing)(jing)片校(xiao)準(zhun)工(gong)作,包括主(zhu)反(fan)射(she)鏡(jing)(jing)在內的(de)(de)多個鏡(jing)(jing)片。
2022年(nian)4月3日(ri),美國(guo)國(guo)家航(hang)空(kong)(kong)航(hang)天局的詹姆斯·韋布空(kong)(kong)間望遠鏡(jing)(jing)的反射鏡(jing)(jing)與(yu)科學儀(yi)器對準的第六個階(jie)段已經結束,以便它們能夠創造出最(zui)精確和最(zui)集中的圖像(xiang)。詹姆斯·韋布空(kong)(kong)間望遠鏡(jing)(jing)完成首(shou)次多儀(yi)器校準:在中紅外儀(yi)器(MIRI)繼續(xu)冷卻(que)的同時,成功地將天文臺的其他機載儀(yi)器與(yu)韋布的分鏡(jing)(jing)對齊。
2022年5月(yue)2日(ri),IT之(zhi)家(jia)消息(xi),NASA 的詹姆斯?韋(wei)布(bu)空間(jian)望遠(yuan)鏡已于4月(yue)28日(ri)完(wan)成了校準(zhun),經(jing)過全面的審查(cha)后,韋(wei)布(bu)空間(jian)望遠(yuan)鏡的四臺科學儀(yi)器(qi)能夠拍(pai)攝到(dao)銳(rui)利、聚焦良好的圖像(xiang)。
詹姆斯·韋布空(kong)間望遠鏡(jing)(jing)的鏡(jing)(jing)面系(xi)統(tong)包(bao)括主鏡(jing)(jing)、次鏡(jing)(jing)和三鏡(jing)(jing)。雖然尺(chi)寸(cun)相(xiang)對較小的次鏡(jing)(jing)和三鏡(jing)(jing)也都(dou)很有特色,但昂貴的主鏡(jing)(jing)卻是結構(gou)最復雜(za)的,由許多個子鏡(jing)(jing)拼(pin)接而成的。
鏡面系統(tong)和(he)精密偏轉鏡(FSM)是(shi)由鮑爾航空航天(tian)技(ji)術公司(si)研制的,該(gai)公司(si)是(shi)諾·格公司(si)“光(guang)學(xue)技(ji)術和(he)輕質鏡面系統(tong)”的主承包商。“韋布(bu)”的主鏡直徑高達6.5米,在天(tian)基望遠鏡中(zhong)絕對算(suan)得上(shang)是(shi)巨大的。
主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)直徑的(de)(de)比發射(she)它用(yong)的(de)(de)火(huo)箭更大。主(zhu)鏡(jing)(jing)(jing)被分割成18塊六角形的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)片,發射(she)后這些(xie)鏡(jing)(jing)(jing)片會在(zai)高精度的(de)(de)微型馬達(da)和波(bo)面傳感(gan)器的(de)(de)控制(zhi)下展開(kai)。但(dan)是,此法不(bu)(bu)會跟凱克望遠鏡(jing)(jing)(jing)一樣,不(bu)(bu)必(bi)像地(di)面望遠鏡(jing)(jing)(jing)那樣必(bi)需(xu)根據重力(li)負(fu)荷(he)和風力(li)的(de)(de)影響(xiang)而要按主(zhu)動光學來(lai)時(shi)常(chang)持(chi)續調整(zheng)鏡(jing)(jing)(jing)段,故詹姆斯·韋布空(kong)間望遠鏡(jing)(jing)(jing)除了初期配置(zhi)之(zhi)外將不(bu)(bu)會有太(tai)多改變。
主(zhu)鏡(jing)的鏡(jing)面(mian)作為全(quan)體也(ye)形成六角形,聚光部和鏡(jing)面(mian)都露(lu)在外面(mian),容易讓(rang)人聯(lian)想到射(she)電望(wang)遠鏡(jing)的天(tian)線。另外,它(ta)的主(zhu)體也(ye)不呈筒狀(zhuang),而是在主(zhu)鏡(jing)下展(zhan)開(kai)座席(xi)狀(zhuang)的遮光板。
鈹鏡(jing)襯(chen)(chen)底(di)(di)使所有子鏡(jing)可拼(pin)接成傳統意(yi)義(yi)上的一面鏡(jing)子。襯(chen)(chen)底(di)(di)厚(hou)度約為5cm,“前”反射面被(bei)高度拋光,“后(hou)”面被(bei)精(jing)密加工成比實心結(jie)構(gou)更(geng)輕的“蛋架型”結(jie)構(gou)。
反(fan)射(she)面的表面粗糙度小于20nm,鍍上的一層純金薄膜(mo)也是為(wei)了(le)提高其反(fan)射(she)紅外(wai)光線的能力(li)。選擇鈹材料(liao)是因其極高的剛性和輕質特(te)性,在“韋布”極寒(han)的運(yun)行溫(wen)度下不易發生形變。
鈹襯底(di)的(de)另(ling)一面(mian)被安裝在三角形(xing)、蛋架型的(de)鈹傳力(li)部件上。每(mei)個傳力(li)部件長約60cm、寬(kuan)30cm,可用于(yu)分擔來自底(di)層結構的(de)負載,來減少鏡面(mian)失真。
鈹三(san)角構(gou)架(jia)(BDF)是18塊子鏡的(de)主要中間結構(gou),三(san)角形的(de)構(gou)架(jia)寬約(yue)76.2cm,連接在作動(dong)器與反(fan)射鏡、襯底或傳力(li)部件(jian)之間。
作動器是(shi)由精密馬(ma)達和齒輪(lun)構成(cheng)的精細(xi)結構,用于(yu)移動和調整反(fan)射鏡表面形狀。作動器可(ke)使18塊(kuai)子鏡精確排布,像(xiang)一(yi)面整鏡一(yi)樣對宇宙中的某一(yi)物體進行會(hui)聚成(cheng)像(xiang)。
18塊(kuai)子鏡各含6臺(tai)用(yong)于移動(dong)(dong)和轉(zhuan)動(dong)(dong)作(zuo)動(dong)(dong)器(qi),全部子鏡可利用(yong)作(zuo)動(dong)(dong)器(qi)排布成一面(mian)巨大的整鏡。另外(wai),每塊(kuai)子鏡都搭載(zai)一臺(tai)特殊(shu)的作(zuo)動(dong)(dong)器(qi),一邊(bian)直(zhi)接連接鏡背面(mian)中心(xin),另一邊(bian)通過長、薄的鈹(pi)結(jie)構連接鏡邊(bian)緣。每臺(tai)作(zuo)動(dong)(dong)器(qi)可使(shi)18塊(kuai)子鏡擁有完全相同的“曲率中心(xin)”,確保它們的焦點(dian)重合。
這些鏡(jing)面(mian)作(zuo)動器(qi)是(shi)“韋布”眾多新發明(ming)中的(de)一個(ge)。它們能(neng)夠(gou)通過納(na)米尺度(du)的(de)微小(xiao)位移使鏡(jing)面(mian)具備最佳(jia)的(de)光學性能(neng)。另外,這些作(zuo)動器(qi)必(bi)須在只比(bi)絕對零(ling)度(du)高(gao)幾十(shi)度(du)的(de)極(ji)端“制冷”溫(wen)度(du)下運行(xing)。
當(dang)“韋布(bu)”在太(tai)空展開并冷卻到(dao)運行(xing)(xing)溫度后,地面(mian)(mian)站(zhan)的(de)工(gong)程師們將向所(suo)有(you)作(zuo)動器發送指令來調整(zheng)所(suo)有(you)的(de)鏡(jing)面(mian)(mian),這(zhe)一(yi)(yi)過程耗時兩個月。隨后,一(yi)(yi)旦“韋布(bu)”開始全面(mian)(mian)運行(xing)(xing)并進行(xing)(xing)科學(xue)觀測,每10到(dao)14天就要(yao)進行(xing)(xing)一(yi)(yi)次鏡(jing)面(mian)(mian)調校工(gong)作(zuo)。借助這(zhe)項新技術,“韋布(bu)”將成為首臺(tai)采用(yong)主(zhu)動控制拼(pin)接(jie)主(zhu)鏡(jing)的(de)天基天文臺(tai)。
底板(ban)接(jie)(jie)口柔性(xing)部(bu)(bu)件(BIF)接(jie)(jie)口將主(zhu)鏡(jing)(jing)連(lian)接(jie)(jie)到望遠鏡(jing)(jing)底板(ban)上,該底板(ban)支撐(cheng)主(zhu)鏡(jing)(jing)全部(bu)(bu)的(de)18塊子鏡(jing)(jing)。精(jing)密加工而成的(de)柔性(xing)部(bu)(bu)件像精(jing)致的(de)彈(dan)簧一樣,可承受從室溫(wen)到零下190度(du)的(de)溫(wen)度(du)變化引起的(de)熱脹冷縮。
除了這些(xie)連接到底板上(shang)的,每塊子鏡上(shang)的還有(you)很(hen)多這種(zhong)柔性部件。
觀測裝置
NIRCam 近紅外照相機
NIRSpec 近紅外(wai)攝(she)譜儀(yi)
MIR 中紅(hong)外(wai)裝置(zhi)
FGS 精細導星傳感器
遮陽裝置
詹(zhan)姆(mu)斯·韋布(bu)空間(jian)(jian)望遠(yuan)鏡(jing)的(de)遮陽(yang)(yang)裝置的(de)SPF值(zhi)達到100萬,能夠隔絕(jue)任何可疑的(de)外部熱源,保證望遠(yuan)鏡(jing)能獲得冷(leng)靜的(de)觀(guan)測(ce)環(huan)境。美國宇航局的(de)工程師已經展開了詹(zhan)姆(mu)斯·韋布(bu)空間(jian)(jian)望遠(yuan)鏡(jing)的(de)巨型遮陽(yang)(yang)裝置的(de)測(ce)試,進展順利。
巨(ju)(ju)型(xing)遮陽(yang)(yang)(yang)(yang)裝(zhuang)(zhuang)置面積(ji)非常大(da)(da),接近(jin)一個(ge)網球場的(de)大(da)(da)小(xiao),還(huan)有(you)多層結構,美國宇(yu)航局在(zai)位于(yu)加利福尼亞州諾斯羅普格魯門(men)公司的(de)潔凈室中(zhong)進(jin)行(xing)了展開(kai)測試。巨(ju)(ju)型(xing)遮陽(yang)(yang)(yang)(yang)裝(zhuang)(zhuang)置不僅需(xu)要(yao)(yao)把(ba)太陽(yang)(yang)(yang)(yang)光擋在(zai)身(shen)后,還(huan)要(yao)(yao)有(you)非常精確的(de)定位裝(zhuang)(zhuang)置,望(wang)遠鏡上的(de)所有(you)組件都會安裝(zhuang)(zhuang)在(zai)巨(ju)(ju)型(xing)遮陽(yang)(yang)(yang)(yang)裝(zhuang)(zhuang)置上,盡可能降低(di)太陽(yang)(yang)(yang)(yang)光對觀測的(de)影響。來自(zi)美國宇(yu)航局戈達(da)德中(zhong)心(xin)的(de)研究人員威廉·奧(ao)克斯認為,巨(ju)(ju)型(xing)遮陽(yang)(yang)(yang)(yang)裝(zhuang)(zhuang)置為五(wu)層結構,像一把(ba)巨(ju)(ju)大(da)(da)的(de)遮陽(yang)(yang)(yang)(yang)扇,可隔絕來自(zi)太陽(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)熱量傳遞。
詹姆(mu)斯·韋布(bu)空(kong)間望遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)主(zhu)要的(de)(de)(de)任務(wu)是調查作(zuo)為(wei)(wei)(wei)大爆炸(zha)理論的(de)(de)(de)殘余紅外線證據(宇(yu)(yu)宙(zhou)微波背景輻射),即觀(guan)測今天(tian)可見宇(yu)(yu)宙(zhou)的(de)(de)(de)初(chu)期(qi)狀態(tai)。為(wei)(wei)(wei)達成此目的(de)(de)(de),它配備(bei)了高敏度紅外線傳感器(qi)、光(guang)(guang)譜器(qi)等(deng)。 為(wei)(wei)(wei)便(bian)于觀(guan)測,機體要能承受(shou)極限(xian)低(di)溫(wen),也要避開太陽(yang)和(he)地(di)球的(de)(de)(de)光(guang)(guang)等(deng)等(deng)。為(wei)(wei)(wei)此,詹姆(mu)斯·韋布(bu)空(kong)間望遠(yuan)鏡附帶(dai)了可折疊的(de)(de)(de)遮(zhe)光(guang)(guang)板,以屏蔽會成為(wei)(wei)(wei)干擾的(de)(de)(de)光(guang)(guang)源。因其處于拉格(ge)朗日點,地(di)球和(he)太陽(yang)在(zai)望遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)視(shi)界總處于一樣的(de)(de)(de)相對位置(zhi),不用頻繁的(de)(de)(de)修(xiu)正位置(zhi)也能讓遮(zhe)光(guang)(guang)板確實(shi)的(de)(de)(de)發揮(hui)功效。
2021年(nian)12月25日,萬眾期待的詹姆(mu)斯(si)·韋布空(kong)間(jian)(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(JWST)在(zai)“鴿”了全人類14年(nian)之后,終于奔向宇宙(zhou)。哈勃空(kong)間(jian)(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)家喻戶曉,因(yin)為是它是人類望(wang)向宇宙(zhou)深處的第(di)一(yi)道目光,向全人類展示了前所(suo)未有的宇宙(zhou)圖(tu)景。正所(suo)謂“老將不(bu)死,薪火相傳”,NASA一(yi)直把詹姆(mu)斯(si)·韋布空(kong)間(jian)(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)當成哈勃空(kong)間(jian)(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)的繼(ji)任者來(lai)培養,視之為人類有史(shi)以來(lai)最強大的空(kong)間(jian)(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)。
2022年(nian)2月(yue)12日消息(xi),美國宇(yu)航局(ju)(NASA)當地時間(jian)周五公布了(le)詹姆斯(si)?詹姆斯(si)·韋(wei)布空間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡 (JWST) 拍攝的(de)首批圖像(xiang)(xiang),代(dai)表了(le)該望(wang)遠(yuan)鏡 18 個主(zhu)鏡部分(fen)(fen)校準早期階段的(de)能力(li)。圖像(xiang)(xiang)中(zhong)出(chu)現(xian)的(de) 18 個光(guang)點(dian)都代(dai)表著同(tong)一顆被(bei)稱為 HD 84406 的(de)恒(heng)星,由(you)不同(tong)的(de)主(zhu)鏡看(kan)到。從每個主(zhu)鏡部分(fen)(fen)收集的(de)光(guang)被(bei)反射回 JWST 的(de)次(ci)鏡,然(ran)后使用望(wang)遠(yuan)鏡的(de)關鍵成像(xiang)(xiang)設備近紅(hong)外相(xiang)機 (NIRCam) 進行測量(liang)。
2022年3月16日舉行(xing)的(de)(de)新聞發布會上,JWST科學家、美國太空望(wang)遠鏡科學研究所的(de)(de)Marshall Perrin表示(shi),這是(shi)有史(shi)以來(lai)從太空拍攝的(de)(de)分(fen)辨率最(zui)高的(de)(de)紅外圖(tu)像。
圖(tu)(tu)像(xiang)顯示了(le)一顆名為2MASS J17554042+6551277的(de)明(ming)亮恒星。如果校準不夠精確(que),圖(tu)(tu)像(xiang)中可能會有該恒星的(de)多(duo)個副本。但這(zhe)張圖(tu)(tu)像(xiang)表(biao)明(ming),現在所(suo)有鏡(jing)面一起工作,拍(pai)下(xia)了(le)一個恒星的(de)單(dan)一圖(tu)(tu)像(xiang),恒星周圍是(shi)遙遠的(de)星系(xi)。
當(dang)地時間7月8日,美國宇(yu)航局(NASA)公布(bu)了詹姆斯·韋布(bu)太空(kong)望遠鏡(JWST)拍攝到(dao)照片(pian)的首批天體名單(dan),包(bao)括星系(xi)、星云和太陽(yang)系(xi)外(wai)巨行(xing)星。
2022年7月(yue)11日,美國(guo)總統拜登發布了(le)韋(wei)伯(bo)太空望遠鏡拍(pai)攝到的第一張照(zhao)片(pian):星(xing)系團SMACS 0723。它包含了(le)數千個星(xing)系,距離地(di)球(qiu)46億光年,是迄(qi)今為止拍(pai)攝到的宇宙最深的圖像。
當地時間2022年7月(yue)12日,美(mei)國國家航(hang)空航(hang)天局(NASA)舉辦新聞發布會,展示詹姆斯·韋布空間望遠鏡拍攝的(de)第一張(zhang)全(quan)彩色照片。隨后,陸續公布了首批彩色相片。
當地時間2022年7月12日(ri),美國國家(jia)航空(kong)航天局(NASA)發布了韋(wei)伯(bo)空(kong)間望遠鏡拍攝的首批全套全彩(cai)宇宙深空(kong)圖像(xiang)。
2022年(nian)8月2日,美國(guo)航空航天局和(he)歐洲航天局表示(shi),詹(zhan)姆(mu)斯·韋布空間望遠鏡透過(guo)時(shi)間和(he)大量塵埃,拍攝到車(che)輪(lun)星(xing)系(xi)的新圖(tu)像,以前所(suo)未有的清晰度揭示(shi)了這(zhe)個不斷旋轉的彩色圓環。車(che)輪(lun)星(xing)系(xi)位于玉夫(fu)座星(xing)系(xi),距地(di)球(qiu)約5億光年(nian),是兩個星(xing)系(xi)發生壯觀的正面(mian)碰撞后形(xing)成(cheng)的。
2022年(nian)8月,詹姆斯-韋(wei)伯(bo)最近捕(bu)(bu)捉(zhuo)到了(le)一張(zhang)車輪星(xing)系(xi)(xi)的(de)(de)圖(tu)像(xiang),這是由(you)兩個(ge)星(xing)系(xi)(xi)大規(gui)模(mo)碰撞(zhuang)而(er)成(cheng)的(de)(de)另一個(ge)星(xing)系(xi)(xi)。這張(zhang)捕(bu)(bu)捉(zhuo)到IC 1623和VV 114的(de)(de)最新圖(tu)像(xiang)尤其引人注意--不(bu)僅兩個(ge)星(xing)系(xi)(xi)砸在一起(qi)的(de)(de)圖(tu)像(xiang)看(kan)起(qi)來有火花,而(er)且也沒有黑洞的(de)(de)證(zheng)據。
2022年5月23日至25日期間,一(yi)顆微流星體擊中了(le)詹姆斯(si)-韋布太(tai)空望遠鏡的(de)一(yi)個主鏡,但負責(ze)操作該望遠鏡的(de)美國宇航局(ju)團隊(dui)預計這次(ci)撞擊不會對該天文(wen)臺(tai)的(de)數據產生重大影(ying)響。
2022年7月,詹姆斯韋伯(bo)太空望遠鏡因太空微隕石撞擊,至(zhi)少有一個(ge)鏡像部分遭(zao)受了無(wu)法(fa)完(wan)全彌(mi)補(bu)的損壞。
“與(yu)其說韋布望遠鏡是哈勃望遠鏡的繼任(ren)者,不(bu)如說是相(xiang)輔(fu)相(xiang)成的合作者。”(華中科(ke)技大學天文學系(xi)副教(jiao)授 張華年(nian)評)