人类有史以来最昂贵的太空望远镜即将升空！它的实力到底有多强？

贺兰石

1990年美国航天局发射一颗名叫哈勃的太空望远镜，从此开启了人类首次宇宙观测的伟大征程。

为了让哈勃有更好的观测视野，人类不惜将其送到地球大气层上方1000千米的轨道上，拥有接近10米大口径的聚光镜让望远镜能够对宇宙中的遥远星体进行清晰的观察。

为了更好的帮助人类研究宇宙，哈勃先后接收来自全世界科学家的各种类型的观测请求，进行超过100万次以上的观测，并且还成为了人类认识宇宙的重要工具之一。

但是哈勃终究是技术诞生于20世纪，在如今已经被认为“落后了”不少。

而随着全球多个国家对于宇宙观测竞争的日益加剧，各类新型的太空望远镜应运而生，其中最为先进的有美国航天局发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜。

在之前被介绍为哈勃的继任者，那么它和哈勃之间究竟有什么不同呢?

前辈哈勃。

从20世纪70年代开始，美国航天局就开始了超越哈勃的太空望远镜的研究计划，但是由于美国当时进行载人登月之后接连遭遇各种问题，发展不再像之前那样一帆风顺，于是这一计划无人问津。

直到1985年，由美国和欧洲联合发起了新一轮的关于太空望远镜的设计计划，这个计划得到了重视，很快各种设计方案被提出，而美国航天局则最终选择了一款名为“NGST”的方案进行落实。

1990年4月24日，随着“发现号”航天飞机成功发射升空，并且在自己的机舱中放置了被缠绕在巨型斑点罩里面的哈勃，发现号航天飞机缓缓地与哈勃分离，完成了这次围绕着地球轨道释放货物的最后一步。

哈勃亮起灯之后成功发起了工作，对宇宙进行观察。

但是由于哈勃有6米x12米这样一个比小型公交车还要大的体型，而且镜片是折叠后的巨型盘子，所以哈勃要对其他天体进行观察必须先转动身体180度，那个时候哈勃就像一个太阳能板一样吸收阳光供电继续工作。

如此这般，哈勃自1990年升空之后，先后观测到了超新星爆发、古老星系碰撞、深空图谱等很多重要成果，更是在人类认识宇宙方面起到重要功效。

但是哈勃仍然有它无法完成的任务，这就是观测红外波段。

红外波段是光谱的一部分，从0.75微米到1000微米都属于红外波段，主要用于观测恒星以及星系团之间被大块气体与尘埃遮挡的光谱。

众所周知，靠近恒星的行星上面几乎不会有生命，它们在原始星球形成过程中会经历长时间高温熔融，这个过程对行星生命有着极大的危害，所以生命一般不会产生于这些行星。

但在距离恒星稍微远一点的位置上，出现固态水和靠谱温度的机会将会大大增加，只要条件允许，这里就会发生行星生命。

通过红外波段，人类就能够对这些节省了氢等其它气体与尘埃遮挡光谱的看不到轨道的行星重新观察到，甚至能发现哪些星球正在诞生生命。

但是遗憾的是，由于哈勃无法同时观察所有光谱，只能将红外波段锁死，这次就成了人类对宇宙观测最大的漏洞。

后辈詹姆斯·韦伯。

詹姆斯·韦伯太空望远镜是由美、欧、加三国联合发射的一款观测工具，在它正式定名之前一直被称为“下一代太空望远镜”，同样是完全脱离地球束缚，在地球后方1.5千米左右位置接受来自太阳与宇宙光谱不被热量干扰就能够完成观测工作。

也正是因为如此位置以及设计技术，韦伯将会有比哈勃更强大的观测能力，其核心组件比哈勃上面的还要先进15倍之多。

在韦伯正式定名之后还很难让人们相信它就是哈勃最看好的继任者，因为在一次演示会上发生了一些意外导致观测演示全部失败，诸多专家表示对它抱有怀疑态度。

但是这次事故并没有阻挡韦伯向着完美运行的目标前进，他们及时进行了排查，结果证实只是故障而已，并不会对韦伯后续工作造成影响。

最终在经过了多次发射推迟之后，2021年12月22日，这个大口径红外太空望远镜终于迎来了自己的发射时机。

主要发射部件包括火箭、保护盖、太空望远镜三大部分，由于之前数次发射推迟使得此次发射时间正好是冬至之后，所以这次发射用名为“向阳花”。

随着一声巨响，由法属圭亚那发射升空之后，不到半个小时之后已经顺利进入了离开地球轨道继续前进，前往最后目的地“拉格朗日点”。

险些延误发射进程的保温包随后就打开了，让詹姆斯·韦伯感受到遥远太阳温暖的同时，它身上的28扇金膜反射镜也逐渐打开，同时联网运行起来，一个多月之后，它就完成了初步校准，并成功向世人展示它的能力。

韦伯作品比哈勃可谓强大不止百倍，还有测试完成之后的首批图像与光谱显示出了它对观测精确度可谓超乎想象的数据分辨力，这简直是人类对于宇宙探索最伟大的助力。
韦伯的能力。

詹姆斯·韦伯太空望远镜又叫做JWST，与哈勃同样是由NASA负责管理运行，不过它是由美国国内以及欧洲和加拿大三国共同出资耗时20年研发，它继承了许多从哈勃经验中获得更高效率设计运行起来十分流畅的部件。

JWST与HST同样属于大型空间望远镜，对比它们两者之间，就不难发现两者每一个部件都代表着人类技术水平的大差距。

首先是主镜，HST只有2.4米，聚光面积相当于一张巨型披萨饼大小，而JWST则拥有6.5米主镜，比之前增加近3倍，大约相当于两个半个游泳池大小，被折叠起来放进去的是18块可相互独立折叠展开的大型六边形镜片，本质上是一个超增强版聚光镜。

不夸张地说，当JWST正常运行之后，他们如果同时转动向同一个位置，那么JWST绝对比HST分辨能力更强。

哈勃之后又诞生HST-2，在这个基础上又进行升级改造后的HST-3也是比JWST小一些凶猛小版本，但是就算这样也只能与JWST相媲美，而两个half HST也无法达到1个JWST看到的极限。

而JWST最核心的数据处理模块ISIM中包含了最能体现它能力的核心科学仪器模块-ISIM，这里被安排着最重要观察波段数据收用户，其中心任务就是比较精确地对宇宙中早期恒星以及星系形成状况进行动向研究，同时还要寻找那些正在形成生命迹象的系外行星。

正如之前提到过的一样，HST无法识别红外波段，而JWST则恰好相反，它不能工作的时候HST都能够接受数据拍摄，而它最有用的时候是HST不堪使用的时候，例如寻找系外行星以及研究早期恒星等任务，都让GWST存在着巨大的获取数据空间。

简单说来，由于相较于其它波段尤其是可见光波段来说，红外波段可探测性方面比较弱，所以很多遥远天体难以用可见光观测到，但他们却可以因为可见光中蓝光需要能量比较高，所以个别高能蓝色宇宙看起来亮闪闪。

但是运用JWST进行探测时，它们却变得暗淡无光，反而容易观察到低色温小部分，例如氢等元素组成的小型恒星与小行星以及卫星，这些本来不显眼的小天体由于被红外加强分辨力成了重点对象。

每一项工作都将极大推动天文学发展，为人类带来更新更详细宇宙图谱。

看似是一颗接替另一颗出舱工作的情况，其实背后是数国科研人员通力合作取得的一次胜利，尤其是顺利运行后为人类带来的数据，将为科学界进行无数终生研究，更将带给人类更广阔认知空间。