耗资96亿美元,历时25年,最强望远镜终
耗资96亿美元，历时25年，号称史上最强的太空望远镜终于发射升空了。然而，想要等它正式展开工作，还需要差不多6个月的时间。为什么要这么久？它还需要做什么？
（图片说明：整装待发的詹姆斯·韦布太空望远镜）北京时间12月25日20:20:50（美国东部时间12月25日7:20:50），人类天文学迎来了里程碑式的事件：号称史上最强的望远镜——詹姆斯·韦布太空望远镜（简称JWST）终于发射升空。从年提出概念开始，它经历了整整25年的时间，经过多次推迟，耗资超过96亿美元，如今终于发射升空了。
（图片说明：詹姆斯·韦布太空望远镜发射升空）27分钟后，望远镜和推进器分离，标志着望远镜的发射圆满成功，美国宇航局的工作人员不禁热烈鼓掌。天文学家介绍，这台望远镜的综合观测能力是著名的哈勃望远镜的10-倍，可以观测到亿光年以外的宇宙，甚至有可能看到亿光年外，见证宇宙在诞生后仅仅2亿年的模样。对于人类天文学来说，这就像是睁开了另一只眼，让我们更清楚地观测这个宇宙。（图片说明：詹姆斯·韦布太空望远镜）对于普通人来说，天文学专业知识似乎没有那么重要，但这并不妨碍大家欣赏更多精彩的太空照片。它的前任哈勃，为人类提供了无数壮美的宇宙图片。我们有理由期待，JWST同样会给我们展示宇宙的美丽。
大家最期待的问题就是，JWST什么时候能够开始投入工作，给世人展现它的第一张太空照片呢？
这个就需要大家耐心等待了，望远镜的升空才只是万里长征第一步，后面等着它的工作，还有很多呢！
（图片说明：实验室中的詹姆斯·韦布太空望远镜）我们知道，它的工作地点非常远，在距离地球万公里的第二拉格朗日点。这里可以借助地球的庞大身躯尽可能地遮住太阳光，同时望远镜也不需要额外的动力就能永远保持在这样的相对位置上，这样才能让它在最完美的环境下进行红外观测。这个距离可以说相当遥远了，望远镜要花掉整整29天的时间，才能够来到这里。
注意，这也不是说它就完全就位了，只是到了大概的范围。接下来，它还需要进行一系列的调整，才能进入最终的位置上。其中最重要的，就是望远镜的展开。
（图片说明：JWST将在万公里外运行）这样的展开过程，对于美国宇航局来说是非常具有挑战性的，因为他们此前从未进行过同样难度的尝试。JWST上的所有部件都是单独的，没有备份，任何一点点失误，都有可能导致这个耗资近亿美元的史诗级项目付诸东流。
难怪美国宇航局负责这个项目的首席任务系统工程师MikeMenzel说：“韦布的展开可谓是我们进行过的最为复杂的航天器活动。”
（图片说明：JWST尺寸太大，以至于必须要折叠才能放进火箭整流罩中）在进入太空之后，JWST需要首先激活它的太阳能电池板，为后续任务收集能量。随后，它会部署自己和地球之间通讯的高增益天线，这是望远镜和地面进行联系的关键。接下来，它就会迎来一个漫长的展开过程。
首先要展开的部分，就是它的遮阳罩。即便处于地球的阴影之中，JWST也需要额外的遮阳板来阻挡残余的阳光，才能保证观测效果。
如此先进的望远镜，配备的遮阳罩也是非常高端的。这个遮阳罩面积非常大，相当于一个网球场，一共有五层，是由超薄的聚酰亚胺材料制成的，具有非常优良的理化性质，可以将热量反射出去，确保望远镜在极低温的环境下正常运行。
（图片说明：遮阳罩的打开）如此巨大的遮阳罩，远远超出了火箭整流罩的尺寸，所以在发射之前它被折叠了起来。在进入太空后，遮阳罩也需要一个展开的过程，这个过程需要花上几天的时间。
遮阳罩打开后，JWST会展开一个三脚架，这里放置的就是它的副镜。主镜收集的光会集中反射到副镜上，再由副镜射到接收器中，供天文学家收集数据。
（图片说明：副镜三脚架的展开）需要展开的不只是望远镜的遮阳罩和三脚架，还有它的主镜。JWST的主镜达到了6.5米，也超过了火箭整流罩的尺寸。天文学家没有办法，只好将主镜做成了18个小的单元，在发射前折叠起来装进整流罩内，到达预定位置后再展开。为了确保展开顺利，技术人员在地面上进行过大量的展开测试。
即便如此，这也不意味着实战中的展开过程会很快速。整个展开过程非常复杂，将持续差不多2个星期的时间！在展开的过程中，技术人员必须小心翼翼，如履薄冰，一旦出现问题，将会导致望远镜无法正常工作。
（图片说明：JWST主镜的展开）要知道，为了保证望远镜的精度，技术人员将每一个单元的镜片都打磨得极其平整，误差仅有人类一根头发直径的1/00！所以，望远镜的展开工作必须做到完美，才能够使18个单元达到完美的配合，像一块单独的镜片一样。
这个复杂的展开过程，将在29天的航行中进行。等到JWST来到万公里外时，展开工作应该就结束了。
（图片说明：JWST的单个镜片）在所有这一切都结束之后，望远镜将会启动它自己的推进器，进行最后的位置调整，进入到预定的拉格朗日点。
这还没完事，望远镜本身携带了一定的热量，这不利于它进行红外观测。在躲进了地球的阴影中之后，它还需要相当长的一段时间来进行降温工作。望远镜需要大约2个月的时间，才能降温到适合它工作的温度——44K（大约-℃）；至于它的中红外仪，则需要更加寒冷的温度，也就是7K（-℃），这个冷却过程需要天左右。
这段期间，地面的技术人员也不会闲着，他们需要花3个月的时间校准主镜，再用2个月的时间对望远镜上的其他所有仪器进行调试，确保它能够在正式工作时保持最好的状态。
所以说，尽管JWST已经顺利升空了，我们距离看到它正式工作，还需要等上一段时间。话说回来，25年都等了，还差这最后的几个月吗？根据美国宇航局的预测，最早在年夏天，我们就能够看到JWST传回来的第一张照片了！
而且，每年到了哈勃望远镜发射的“生日”，美国宇航局都会精心挑选一张图片作为哈勃的贺礼。这一次，JWST在圣诞节发射，相信以后每年圣诞节，它都会提供一张经典的太空图片。虽然我本人不过圣诞节，但这对于全世界过节的人来说，也算是一份额外的礼物了！
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