耗资100亿、鸽了14年，哈勃望远镜的“继任者”终于上岗

智东西12月26日凌晨报道，在经历了近25年的探索和多次推迟后，北京时间12月25日20点20分，哈勃望远镜“继任者”美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯·韦布空间望远镜终于点火发射，正式开启自己的太空之旅。

在未来的几个月，这个人类历史上更大、耗资近100亿美元的太空天文台将飞到地球和太阳之间的引力平衡点，展开折叠的天线、遮阳板、镜片，对宇宙起源进行探索。

詹姆斯·韦布空间望远镜（James Webb Space Telescope，缩写为JWST，简称：韦布空间望远镜）原计划于2007年发射，它的“前辈”哈勃空间望远镜于1990年成功发射，曾在2019年传回了迄今最完整的7500张星空照片拼接而成的宇宙图谱。

作为一个资深“鸽王”，韦布空间望远镜的发射时间是一拖再拖，从2007年，一直拖到现在。相比哈勃空间望远镜不过600公里的离地高度，“新官上任”的韦布空间望远镜将飞行到距地球约150万公里的位置，这大约是地球到月球距离的4倍，其灵敏度是哈勃的100倍，预计将观测到136亿年前宇宙诞生的第一批星系所发出的光。

注：根据天文学名词审定委员确定的望远镜中文名称，本文将James Webb Space Telescope译为詹姆斯·韦布空间望远镜。

01.

飞离地球，韦布望远镜

将奔向150万公里外的星空

北京时间12月25日20点03分，多次推迟发射的韦布空间望远镜终于进入发射前最后准备阶段。这一太空望远镜项目集结了NASA、欧洲航天局和加拿大航天局三大航天局的技术力量。

▲装载韦布空间望远镜的阿丽亚娜5号火箭已经准备就绪，技术人员密切关注火箭的各种情况

在位于南美洲的法属圭亚那的欧洲太空港，技术人员密切关注着韦布空间望远镜的各种仪器和参数，等待着发射指令的到来。

▲韦布空间望远镜被安装在阿丽亚娜5号火箭上（来源：欧洲航天局）

本次发射使用的是法国大型火箭企业阿丽亚娜航天公司（ArianeGroup）的阿丽亚娜5号（Ariane 5）火箭，通过火箭适配器，韦布空间望远镜被安装在阿丽亚娜5号火箭的上级面。

北京时间20点20分，阿丽亚娜5号火箭开始点火发射，火箭以近乎垂直的状态迅速爬升。

大约2分钟后，火箭助推器和阿丽亚娜5号火箭分离，助推器坠入大西洋，火箭继续飞升。

紧接着，飞出大气层的阿丽亚娜5号火箭打开并分离保护韦布望远镜等载荷的整流罩。

地面团队在发射后大约五分钟开始接收从韦布空间望远镜发来的遥测数据。

大约北京时间20点28分，一级火箭开始进行分离，上面级运载火箭携带着韦布空间望远镜奔向离地球更遥远的太空。

在调整到合适姿态后，发射后约27分钟时，韦布空间望远镜开始与上面级运载火箭进行分离。

大约在北京时间20点50分，韦布空间望远镜上的太阳能电池阵列开始自动部署，韦布空间望远镜终于取得了第一阶段的成功，不过未来，它还会迎来诸多挑战。

发射12小时后，韦布空间望远镜会进行第一次轨迹修正机动，大概北京时间12月28日8点20分时，韦布空间望远镜会进行第二次轨迹修正。技术人员将持续跟踪韦布空间望远镜的运行状态。

▲韦布望远镜发射前和前30分钟发射过程（来源：欧洲航天局）

在接下来的近一个月里，韦布空间望远镜会逐渐展开并调整状态，在太空中进行一系列比试验时任何测试都更为复杂的运动，据技术人员估算，韦布空间望远镜至少有344个潜在的故障点位，远离任何宇航员或机器人的帮助，韦布空间望远镜的未来充满未知。

▲韦布空间望远镜预计会飞到L2点，然后开始绕日运行（来源：欧洲航天局）

最终，韦布空间望远镜将飞过月球轨道，达到其目的地：第二拉格朗日点（L2）。该轨道距离地球约150万公里，在那里各种星体引力相互作用，韦布空间望远镜将在该轨道上稳定绕日运行。接下来，天文学家将花费6个月的时间调整、测试和校准韦布空间望远镜这只用来看宇宙的新“眼睛”。

韦布空间望远镜展开和姿态调整的第一步是弹出天线，并将天线瞄准地球，从而实现韦布空间望远镜和地球的通信。

然后，韦布空间望远镜会打开网球场大小的遮阳板支架，接下来打开的是由五层称为Kapton的轻质塑料薄片制成的遮阳板，让韦布空间望远镜逐渐降温。

最后，18个镀有金的铍材料制成的六角形镜片会重新进行组合，形成一个6.5米宽的分段镜子。

韦布空间望远镜任务预计会持续5到10年，NASA预计该望远镜会在2022年夏天拍摄出第一张科学照片。

02.

一个网球场大小的望远镜

捕捉136亿年前星象

詹姆斯·韦布空间望远镜名字来源于NASA第二任局长詹姆斯·韦布，他曾领导美国阿波罗登月计划。

韦布空间望远镜占地面积足足有一个网球场那么大，发射质量约6200公斤，包括天基部分（天文台）、在轨耗材和运载火箭适配器。

▲韦布空间望远镜（来源：欧洲航天局）

天基部分（天文台）是韦布空间望远镜的功能主体部分，由光学望远镜元件、综合科学仪器模块、遮阳板和航天器支持系统组成。

▲韦布空间望远镜结构示意图（来源：欧洲航天局）

光学望远镜元件由多级镜片构成，包括18个独立六边形镀有黄金的超轻铍材料制成的主镜、多个直径0.74米的圆形次镜，以及包含在尾部的光学子系统中三级反射镜和精细转向镜。