從1996年開始(shi),美國(guo)宇(yu)航局向全國(guo)招標(biao)(biao),尋(xun)找這個極端精(jing)密的新式空間望遠鏡計劃(hua)。競標(biao)(biao)的四個機構分(fen)別(bie)是:美國(guo)宇(yu)航局/戈(ge)達德宇(yu)航中心、美國(guo)TRW公(gong)司、著名的洛克西德-馬丁(ding)公(gong)司和美國(guo)鮑爾航空宇(yu)宙公(gong)司。最(zui)后,TRW公(gong)司經過嚴格篩選終于奪帥。
詹姆(mu)(mu)斯·韋(wei)(wei)布(bu)空間望(wang)遠(yuan)鏡作為美國(guo)宇(yu)航局(ju)史上最復雜的(de)(de)(de)項目之(zhi)一,其風險是(shi)巨(ju)大的(de)(de)(de),和“哈勃太(tai)空望(wang)遠(yuan)鏡”不(bu)一樣(yang)的(de)(de)(de)是(shi),“詹姆(mu)(mu)斯-韋(wei)(wei)布(bu)”因為距離地球(qiu)太(tai)遙(yao)遠(yuan)無(wu)法派宇(yu)航員進行維修保(bao)養,所(suo)以(yi)它的(de)(de)(de)設計制造必(bi)須完美無(wu)缺,否則(ze)將功虧一簣!未來的(de)(de)(de)系統集(ji)成測試中(zhong)還可能發(fa)(fa)現未知問題,一旦(dan)測試遇(yu)到困難(nan),就會導致發(fa)(fa)射被(bei)推遲(chi)。如果韋(wei)(wei)布(bu)望(wang)遠(yuan)鏡能夠順利進入軌道服(fu)役(yi),可展示其強大的(de)(de)(de)觀(guan)測能力。
詹姆斯·韋(wei)布空間(jian)望遠鏡項目啟動于(yu)1996年,起(qi)初稱為“下一代空間(jian)望遠鏡(Next Generation Space Telescope,NGST)”,2002年改(gai)為現名,以紀念美(mei)國國家航天局的(de)第二任(ren)局長詹姆斯·韋(wei)布(James Webb)在(zai)阿(a)波羅計劃中發揮的(de)關鍵性領導作用。
“詹姆(mu)(mu)斯(si)·韋(wei)(wei)布(bu)(bu)”這個名字是取(qu)自美國宇航局第二任局長詹姆(mu)(mu)斯(si)·韋(wei)(wei)布(bu)(bu)——在(zai)韋(wei)(wei)布(bu)(bu)擔任美國宇航局(NASA)領導人時美國的(de)(de)航天事業掀開(kai)了新的(de)(de)篇章(zhang),其中包(bao)括探測月球和(he)“阿波(bo)羅”登月計劃(hua)等。因此,“詹姆(mu)(mu)斯(si)-韋(wei)(wei)布(bu)(bu)”一(yi)誕生,便寄(ji)托著(zhu)人們(men)的(de)(de)厚望(wang)(wang)。同“哈勃”相比,“詹姆(mu)(mu)斯(si)-韋(wei)(wei)布(bu)(bu)”更(geng)大、更(geng)精(jing)密,能(neng)勘測到(dao)更(geng)遠的(de)(de)太空!它口徑(jing)是“哈勃太空望(wang)(wang)遠鏡(jing)”的(de)(de)三倍,但質量只有(you)哈勃的(de)(de)一(yi)半(ban)左(zuo)右。它是一(yi)架沒有(you)鏡(jing)筒的(de)(de)望(wang)(wang)遠鏡(jing)。
詹(zhan)姆斯·韋布空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡是(shi)美國宇航(hang)局、歐洲(zhou)航(hang)天(tian)局和加拿大(da)航(hang)天(tian)局的(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)聯合(he)項目,也是(shi)哈勃太空(kong)望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)(de)(de)繼任者,將成為下(xia)一代空(kong)間天(tian)文臺。它將是(shi)有(you)史以來建造的(de)(de)(de)(de)(de)最強大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)太空(kong)望(wang)遠(yuan)鏡,將提供宇宙中形成的(de)(de)(de)(de)(de)第一個(ge)星(xing)系的(de)(de)(de)(de)(de)圖(tu)像,并探(tan)索遙遠(yuan)恒星(xing)周圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)行星(xing)。
按原計劃,詹姆斯·韋布(bu)空間望遠鏡本應(ying)在2007年(nian)發(fa)射,初(chu)始預(yu)算(suan)5億美元,但后因(yin)預(yu)算(suan)等問題不斷(duan)推遲。
1998年,預算擴充至10億美元(yuan),并將發射(she)計(ji)劃推遲(chi)至2008年。
2000年,預算擴大(da)至(zhi)(zhi)18億美元,發射推遲至(zhi)(zhi)2009年。
2002年(nian),預算擴大至25億(yi)美(mei)元,發(fa)射推遲至2010年(nian)。
2003年,發射(she)推遲至2011年。
2005年(nian),預算擴大至30億美元,發(fa)射(she)推遲至2013年(nian)。
2006年(nian),預算擴大至45億美元,發射推遲至2014年(nian)。
2008年(nian),預算擴大(da)至51億(yi)美元。
2010年,預算(suan)擴大至65億美元,發射(she)繼續(xu)推(tui)遲到2015年。
2011年,預(yu)算擴大(da)至87億(yi)美元(yuan),發射推遲至2018年。
2013年(nian),預算擴大至(zhi)88億美元。
2017年(nian),發射推遲至2019年(nian)。
2017年(nian)9月(yue),美國(guo)航(hang)天局(ju)表(biao)示,詹(zhan)姆(mu)斯·韋布空間望遠鏡的發(fa)射窗口將從2018年(nian)的10月(yue)推遲至2019年(nian)的3月(yue)至6月(yue)之間。 聲明解釋說,詹(zhan)姆(mu)斯·韋布空間望遠鏡及其遮光(guang)板的體積和復(fu)雜性(xing)超(chao)過(guo)多數探測器,比如僅遮光(guang)板釋放設備就(jiu)要安裝100多個,振(zhen)動測試也要用更(geng)長時(shi)間,所以推遲到(dao)2019年(nian)春(chun)季從法(fa)屬圭亞那庫魯航(hang)天中心用歐洲的阿麗(li)亞娜5型火箭發(fa)射升空。
2018年,發射推遲至2020年。
2018年(nian)3月(yue)(yue)28日(ri),美國(guo)航(hang)空航(hang)天局再次宣(xuan)布(bu)韋布(bu)在2020年(nian)之前不會發射升空。5月(yue)(yue)6日(ri),受一系列(lie)技術問(wen)題的困擾(rao),JWST的最新發射日(ri)期(qi)已經被推遲到2020年(nian)。6月(yue)(yue)29日(ri),據國(guo)外媒體報道,哈勃望遠鏡的“接任者”詹(zhan)姆斯·韋布(bu)空間望遠鏡將推遲至最早2021年(nian)3月(yue)(yue)30日(ri)發射。
2019年,因新冠疫情,發射推遲至2021年,預(yu)算追(zhui)加(jia)到97億美元(yuan)。
2021年10月(yue)(yue)12日(ri)(ri),詹(zhan)姆(mu)斯(si)·韋(wei)布(bu)(bu)(bu)空間(jian)(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)成(cheng)功抵達位于(yu)南美洲(zhou)的(de)(de)法(fa)屬圭亞那(nei),原定于(yu)12月(yue)(yue)18日(ri)(ri)在(zai)歐洲(zhou)航天(tian)局阿麗亞娜5號(hao)火箭上(shang)發(fa)射(she)升空。11月(yue)(yue)22日(ri)(ri),NASA再次宣布(bu)(bu)(bu)詹(zhan)姆(mu)斯(si)·韋(wei)布(bu)(bu)(bu)空間(jian)(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)(de)發(fa)射(she)時(shi)間(jian)(jian)從(cong)12月(yue)(yue)18日(ri)(ri)推遲(chi)到了22日(ri)(ri)。12月(yue)(yue),NASA的(de)(de)詹(zhan)姆(mu)斯(si)·韋(wei)布(bu)(bu)(bu)空間(jian)(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)(de)發(fa)射(she)再次被推遲(chi)。最(zui)新(xin)的(de)(de)計(ji)(ji)劃(hua)(hua)是在(zai)2021年12月(yue)(yue)24日(ri)(ri)從(cong)法(fa)屬圭亞那(nei)升空,比原計(ji)(ji)劃(hua)(hua)晚(wan)了兩(liang)天(tian)。根據(ju)(ju)韋(wei)布(bu)(bu)(bu)團隊的(de)(de)聲明,天(tian)文臺和(he)運(yun)載火箭系統之(zhi)間(jian)(jian)仍然存在(zai)通信問(wen)題(ti),這是導致此(ci)次發(fa)射(she)推遲(chi)的(de)(de)主要原因。在(zai)此(ci)之(zhi)前(qian)最(zui)近的(de)(de)一次延期是在(zai)三周(zhou)前(qian)宣布(bu)(bu)(bu)的(de)(de),當時(shi)NASA報告了運(yun)載火箭適配器存在(zai)夾(jia)緊問(wen)題(ti)。截至12月(yue)(yue)18日(ri)(ri),詹(zhan)姆(mu)斯(si)·韋(wei)布(bu)(bu)(bu)空間(jian)(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)最(zui)新(xin)完成(cheng)封裝工作,只待正式發(fa)射(she)窗口(kou)。根據(ju)(ju)NASA、ESA最(zui)新(xin)消息,現已(yi)瞄準美東時(shi)間(jian)(jian)12月(yue)(yue)24日(ri)(ri)7:20(北(bei)京時(shi)間(jian)(jian)12月(yue)(yue)24日(ri)(ri)20:20)平安夜發(fa)射(she)升空。按(an)計(ji)(ji)劃(hua)(hua)12月(yue)(yue)21日(ri)(ri)將轉運(yun)至發(fa)射(she)場。詹(zhan)姆(mu)斯(si)·韋(wei)布(bu)(bu)(bu)空間(jian)(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)到達觀測位置后,研(yan)究人(ren)員需再花費(fei)5個月(yue)(yue)對它開(kai)展各項檢查(cha),預計(ji)(ji)望(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)2022年6月(yue)(yue)底前(qian)可正式“上(shang)崗(gang)”。
美國(guo)國(guo)家(jia)航空航天(tian)局和(he)阿麗亞(ya)(ya)(ya)娜空間(jian)(jian)(jian)(jian)公司于12月(yue)21日成功完成了詹(zhan)姆斯·韋(wei)布(bu)(bu)空間(jian)(jian)(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡的(de)發(fa)(fa)射(she)準備審(shen)查。該團隊授權阿麗亞(ya)(ya)(ya)娜5號火箭攜(xie)帶詹(zhan)姆斯·韋(wei)布(bu)(bu)空間(jian)(jian)(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡,并開始(shi)執行發(fa)(fa)射(she)任務,但因(yin)天(tian)氣(qi)原因(yin),執行中止(zhi)。當地時(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)2021年(nian)(nian)12月(yue)22日,美國(guo)國(guo)家(jia)航空航天(tian)局稱由于法屬(shu)圭亞(ya)(ya)(ya)那歐洲太(tai)空港的(de)惡劣天(tian)氣(qi)條件,原定(ding)于12月(yue)24日發(fa)(fa)射(she)詹(zhan)姆斯·韋(wei)布(bu)(bu)空間(jian)(jian)(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡的(de)VA256航班被推遲,新的(de)發(fa)(fa)射(she)日期(qi)為12月(yue)25日。詹(zhan)姆斯·韋(wei)布(bu)(bu)空間(jian)(jian)(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡從1996年(nian)(nian)開始(shi)研(yan)發(fa)(fa)至2021年(nian)(nian)12月(yue)25日發(fa)(fa)射(she)前(25年(nian)(nian)),因(yin)各(ge)種(zhong)原因(yin)一直未能升(sheng)空,被人們稱為“鴿王”。
美國(guo)東部(bu)(bu)時(shi)(shi)間(jian)(jian)2022年1月(yue)(yue)(yue)(yue)8日上午(wu)10時(shi)(shi)15分左右,美國(guo)國(guo)家航空(kong)航天(tian)(tian)局任務管(guan)理人員發出(chu)了展(zhan)開(kai)(kai)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)命令(ling)。10時(shi)(shi)30分左右,太(tai)空(kong)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)面(mian)(mian)板(ban)被展(zhan)開(kai)(kai)。目前(qian),工(gong)作(zuo)(zuo)人員正在將(jiang)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)面(mian)(mian)板(ban)固定,預計(ji)該(gai)程序將(jiang)在美東時(shi)(shi)間(jian)(jian)13時(shi)(shi)30分(北京時(shi)(shi)間(jian)(jian)1月(yue)(yue)(yue)(yue)9日凌(ling)晨(chen)2時(shi)(shi)30分)左右結束。在該(gai)程序完成(cheng)后(hou),詹姆斯(si)·韋布空(kong)間(jian)(jian)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)將(jiang)正式在太(tai)空(kong)完成(cheng)部(bu)(bu)署。北京時(shi)(shi)間(jian)(jian)1月(yue)(yue)(yue)(yue)9日零點(dian)前(qian)后(hou),迄今為(wei)止人類(lei)建(jian)造的(de)(de)(de)最貴、最強大(da)的(de)(de)(de)紅外波(bo)段太(tai)空(kong)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing):詹姆斯(si)?韋布太(tai)空(kong)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing),成(cheng)功完成(cheng)了主(zhu)反射鏡(jing)(jing)(jing)最后(hou)一部(bu)(bu)分的(de)(de)(de)展(zhan)開(kai)(kai),并完成(cheng)鎖定。接下來,詹姆斯(si)?韋布太(tai)空(kong)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)將(jiang)繼續飛往(wang)周期約(yue) 6 個(ge)月(yue)(yue)(yue)(yue)的(de)(de)(de)拉格朗日 L2 點(dian)暈輪 (Halo) 工(gong)作(zuo)(zuo)軌道;然后(hou),需要進行為(wei)期約(yue) 5 個(ge)月(yue)(yue)(yue)(yue)的(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)面(mian)(mian)調校(xiao)、儀器調試等多項(xiang)測(ce)試工(gong)作(zuo)(zuo),最終才可以拍(pai)攝(she)(she)第一張(zhang)畫面(mian)(mian)。2月(yue)(yue)(yue)(yue),美國(guo)宇航局發布了詹姆斯(si)·韋布空(kong)間(jian)(jian)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)拍(pai)攝(she)(she)的(de)(de)(de)第一張(zhang)照片(pian),這些照片(pian)被用來校(xiao)準耗資(zi)100億美元的(de)(de)(de)天(tian)(tian)文臺(tai)。
詹姆斯-韋伯(bo)太空(kong)望遠鏡(jing)的18個鏡(jing)面(mian)接近完成
在馬歇爾航天飛行中(zhong)心,接(jie)受低(di)溫測試
這些鏡(jing)面讓工作人員顯得(de)很(hen)小
詹姆斯-韋伯
官(guan)方表(biao)示,在12月25日(ri)當(dang)天(tian),目標(biao)發射的時(shi)間(jian)(jian)將盡量早于以下幾個(ge)時(shi)間(jian)(jian)段:上午7點(dian)20分(fen)至(zhi)52分(fen)之(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)(jian)(華(hua)盛頓時(shi)間(jian)(jian));上午9點(dian)20分(fen)至(zhi)52分(fen)之(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)(jian)(庫魯(lu)時(shi)間(jian)(jian));晚(wan)上12點(dian)20分(fen)至(zhi)52分(fen)之(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)(jian)(世界標(biao)準時(shi)間(jian)(jian));晚(wan)上1點(dian)20分(fen)至(zhi)52分(fen)之(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)(jian)(巴黎時(shi)間(jian)(jian));晚(wan)上9點(dian)20分(fen)至(zhi)52分(fen)之(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)(jian)(東京時(shi)間(jian)(jian))。
法國當地(di)時(shi)(shi)(shi)間(jian)2021年12月25日13時(shi)(shi)(shi)15分(北京時(shi)(shi)(shi)間(jian)25日20時(shi)(shi)(shi)15分),美國宇航局的詹姆斯(si)·韋(wei)布空間(jian)望遠鏡在法屬(shu)圭亞那庫(ku)魯(lu)基地(di)成功(gong)發射升空。這次發射使用了阿麗(li)亞娜5號(hao)火箭,目前火箭已經進入最終軌(gui)道。如果一切順利,詹姆斯(si)·韋(wei)布空間(jian)望遠鏡將(jiang)在一個月之(zhi)內進入太陽(yang)軌(gui)道,大約(yue)離地(di)球100萬公里。
美國航天局(ju)(NASA)當(dang)地(di)(di)時(shi)間(jian)2022年1月24日表(biao)示,詹姆斯(si)·韋(wei)布空間(jian)望遠鏡已經抵達它的目的地(di)(di)——距離地(di)(di)球100萬英里的“太空停車場”。
2022年(nian)1月4日(ri),美(mei)國詹姆斯·韋布空間望遠鏡的巨幅遮陽板展(zhan)(zhan)開,為將來望遠鏡開展(zhan)(zhan)觀測提(ti)供必要保障。
2022年1月30日消息,詹姆(mu)(mu)斯(si)·韋布(bu)(bu)空間(jian)望(wang)(wang)遠鏡(jing)已經(jing)順(shun)利抵達預(yu)定軌道,開始(shi)正常工作。詹姆(mu)(mu)斯(si)·韋布(bu)(bu)空間(jian)望(wang)(wang)遠鏡(jing)的遮陽板、主反(fan)射鏡(jing)均已經(jing)打開;正在進行為期 3 個月的鏡(jing)片校準工作,包括(kuo)主反(fan)射鏡(jing)在內的多個鏡(jing)片。
2022年4月3日,美國國家航空航天(tian)局的(de)詹姆斯·韋布(bu)空間(jian)望遠(yuan)鏡(jing)的(de)反射鏡(jing)與科學儀器(qi)(qi)(qi)對準的(de)第(di)六個階段已經(jing)結束,以便它們能夠創(chuang)造出(chu)最精確和最集中(zhong)的(de)圖像。詹姆斯·韋布(bu)空間(jian)望遠(yuan)鏡(jing)完成首次多儀器(qi)(qi)(qi)校準:在中(zhong)紅外儀器(qi)(qi)(qi)(MIRI)繼續冷卻的(de)同時(shi),成功地將(jiang)天(tian)文臺的(de)其他機載儀器(qi)(qi)(qi)與韋布(bu)的(de)分鏡(jing)對齊(qi)。
2022年5月2日(ri),IT之家(jia)消(xiao)息,NASA 的(de)詹姆斯?韋(wei)布空間(jian)望遠鏡已于4月28日(ri)完成(cheng)了校(xiao)準,經(jing)過全面的(de)審查后,韋(wei)布空間(jian)望遠鏡的(de)四臺(tai)科學儀器能(neng)夠(gou)拍攝(she)到銳利、聚焦(jiao)良(liang)好的(de)圖像。
詹(zhan)姆斯·韋布(bu)空間望遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)鏡(jing)(jing)面系統包(bao)括主鏡(jing)(jing)、次(ci)鏡(jing)(jing)和三(san)鏡(jing)(jing)。雖(sui)然尺寸相對(dui)較(jiao)小的(de)(de)次(ci)鏡(jing)(jing)和三(san)鏡(jing)(jing)也都很(hen)有特色(se),但(dan)昂(ang)貴(gui)的(de)(de)主鏡(jing)(jing)卻是結構最(zui)復雜的(de)(de),由許多個子鏡(jing)(jing)拼接而成的(de)(de)。
鏡面(mian)系(xi)統和精密偏轉鏡(FSM)是(shi)(shi)由鮑爾航空航天(tian)(tian)技術公司研制的,該公司是(shi)(shi)諾·格公司“光學技術和輕質鏡面(mian)系(xi)統”的主承包商。“韋布”的主鏡直徑高達6.5米,在(zai)天(tian)(tian)基(ji)望(wang)遠鏡中絕對算得上是(shi)(shi)巨大(da)的。
主鏡(jing)的(de)(de)直徑的(de)(de)比發射它用的(de)(de)火(huo)箭更大。主鏡(jing)被分(fen)割成18塊六角形的(de)(de)鏡(jing)片(pian),發射后(hou)這些鏡(jing)片(pian)會(hui)在(zai)高精度的(de)(de)微(wei)型馬達(da)和(he)波(bo)面傳感(gan)器(qi)的(de)(de)控制下(xia)展開。但是,此法(fa)不會(hui)跟凱克望遠(yuan)鏡(jing)一樣,不必(bi)像地面望遠(yuan)鏡(jing)那(nei)樣必(bi)需根(gen)據重力(li)負荷和(he)風力(li)的(de)(de)影響(xiang)而要按主動光(guang)學來時(shi)常持續調整(zheng)鏡(jing)段,故詹姆斯·韋布空間望遠(yuan)鏡(jing)除了初期配置之外(wai)將不會(hui)有太多(duo)改(gai)變。
主(zhu)鏡(jing)的鏡(jing)面(mian)作為全體也形(xing)成六(liu)角形(xing),聚光部(bu)和鏡(jing)面(mian)都露(lu)在外(wai)面(mian),容(rong)易(yi)讓人聯想到射電(dian)望遠鏡(jing)的天(tian)線。另外(wai),它的主(zhu)體也不呈筒狀,而是在主(zhu)鏡(jing)下展開座席狀的遮光板(ban)。
鈹鏡(jing)襯底使所有子鏡(jing)可拼(pin)接成(cheng)傳(chuan)統意義(yi)上的一(yi)面鏡(jing)子。襯底厚度約為5cm,“前”反射面被(bei)高度拋光(guang),“后”面被(bei)精密(mi)加工成(cheng)比實(shi)心結構更輕的“蛋架(jia)型(xing)”結構。
反射(she)面的(de)表面粗糙度小于20nm,鍍上(shang)的(de)一層純金(jin)薄膜也是為(wei)了提高其反射(she)紅外光線的(de)能力(li)。選擇(ze)鈹材料是因其極(ji)(ji)高的(de)剛性和(he)輕(qing)質(zhi)特性,在(zai)“韋布(bu)”極(ji)(ji)寒的(de)運行溫度下不(bu)易發生形(xing)變。
鈹襯底的(de)另(ling)一面被安裝在三角形、蛋架型的(de)鈹傳(chuan)力部(bu)件上。每個(ge)傳(chuan)力部(bu)件長約60cm、寬30cm,可(ke)用于分擔來(lai)自(zi)底層結構的(de)負載,來(lai)減少鏡面失(shi)真(zhen)。
鈹(pi)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(xing)的(de)構(gou)架(jia)寬約(yue)76.2cm,連接在作動器與反(fan)射鏡、襯底或傳力部(bu)件之間。
作(zuo)動(dong)器是由精(jing)(jing)密(mi)馬達和(he)齒輪構(gou)成的精(jing)(jing)細結構(gou),用(yong)于移動(dong)和(he)調整反射鏡表面(mian)形狀。作(zuo)動(dong)器可使18塊(kuai)子(zi)鏡精(jing)(jing)確(que)排布,像(xiang)一(yi)面(mian)整鏡一(yi)樣對宇宙中的某一(yi)物體進行會(hui)聚成像(xiang)。
18塊子(zi)鏡(jing)(jing)(jing)各含6臺(tai)用(yong)于移動(dong)和轉動(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)動(dong)器(qi),全部子(zi)鏡(jing)(jing)(jing)可(ke)利用(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)動(dong)器(qi)排布成一面巨(ju)大的整鏡(jing)(jing)(jing)。另外,每塊子(zi)鏡(jing)(jing)(jing)都搭載(zai)一臺(tai)特殊的作(zuo)(zuo)(zuo)動(dong)器(qi),一邊(bian)直接(jie)連接(jie)鏡(jing)(jing)(jing)背面中心(xin),另一邊(bian)通過長、薄的鈹結構連接(jie)鏡(jing)(jing)(jing)邊(bian)緣。每臺(tai)作(zuo)(zuo)(zuo)動(dong)器(qi)可(ke)使18塊子(zi)鏡(jing)(jing)(jing)擁有完全相同的“曲率中心(xin)”,確保它(ta)們(men)的焦(jiao)點重(zhong)合。
這些鏡面作動器是“韋布”眾多新發明中的一個。它們能夠(gou)通過(guo)納(na)米尺(chi)度(du)的微小位(wei)移使鏡面具備最(zui)佳的光學性能。另外,這些作動器必須在(zai)只比絕(jue)對零度(du)高(gao)幾十度(du)的極(ji)端“制冷”溫度(du)下運行。
當(dang)“韋(wei)(wei)布(bu)”在太空展開(kai)(kai)并冷卻到運(yun)(yun)行溫度后,地(di)面(mian)站的(de)工程師們將向所(suo)有作動(dong)(dong)器(qi)發送(song)指(zhi)令來調整所(suo)有的(de)鏡面(mian),這一(yi)過(guo)程耗時兩個(ge)月。隨后,一(yi)旦“韋(wei)(wei)布(bu)”開(kai)(kai)始全面(mian)運(yun)(yun)行并進行科學(xue)觀測(ce),每10到14天就要進行一(yi)次鏡面(mian)調校(xiao)工作。借助這項新(xin)技術,“韋(wei)(wei)布(bu)”將成為首臺(tai)采(cai)用主動(dong)(dong)控制拼接(jie)主鏡的(de)天基(ji)天文臺(tai)。
底(di)(di)板(ban)(ban)接(jie)(jie)口柔(rou)(rou)性(xing)部(bu)件(jian)(BIF)接(jie)(jie)口將主(zhu)鏡連接(jie)(jie)到(dao)望遠(yuan)鏡底(di)(di)板(ban)(ban)上,該底(di)(di)板(ban)(ban)支撐主(zhu)鏡全部(bu)的(de)18塊子(zi)鏡。精密(mi)加(jia)工(gong)而成的(de)柔(rou)(rou)性(xing)部(bu)件(jian)像(xiang)精致的(de)彈(dan)簧(huang)一(yi)樣,可承受從室溫到(dao)零下190度的(de)溫度變化(hua)引起的(de)熱(re)脹冷縮。
除了這(zhe)些連(lian)接到底板上的(de),每塊子鏡(jing)上的(de)還有很(hen)多這(zhe)種柔性(xing)部件。
觀測裝置
NIRCam 近紅外照相機
NIRSpec 近(jin)紅外攝(she)譜儀
MIR 中紅(hong)外裝置
FGS 精(jing)細導(dao)星(xing)傳感器
遮陽裝置
詹姆斯·韋布空間(jian)望遠鏡的(de)遮(zhe)陽裝(zhuang)置的(de)SPF值達(da)到100萬,能夠隔(ge)絕(jue)任何可疑的(de)外部熱源,保證望遠鏡能獲得冷靜(jing)的(de)觀測環境。美國宇航局的(de)工程師已(yi)經展開了詹姆斯·韋布空間(jian)望遠鏡的(de)巨型遮(zhe)陽裝(zhuang)置的(de)測試,進(jin)展順利。
巨(ju)型(xing)(xing)遮(zhe)陽(yang)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)面(mian)積(ji)非常(chang)大,接近一個網球場的(de)大小(xiao),還(huan)有多層結構,美國宇航局在位于加利福(fu)尼亞州諾斯(si)羅普格魯門公司的(de)潔凈室(shi)中進行了展開測(ce)(ce)試。巨(ju)型(xing)(xing)遮(zhe)陽(yang)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)不僅需要把(ba)太(tai)陽(yang)光擋在身后(hou),還(huan)要有非常(chang)精(jing)確的(de)定位裝(zhuang)(zhuang)置(zhi),望遠鏡上(shang)(shang)的(de)所有組件都(dou)會安裝(zhuang)(zhuang)在巨(ju)型(xing)(xing)遮(zhe)陽(yang)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)上(shang)(shang),盡(jin)可能降(jiang)低太(tai)陽(yang)光對(dui)觀(guan)測(ce)(ce)的(de)影(ying)響(xiang)。來(lai)自美國宇航局戈達德(de)中心的(de)研究人(ren)員威(wei)廉·奧克斯(si)認為,巨(ju)型(xing)(xing)遮(zhe)陽(yang)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)為五層結構,像一把(ba)巨(ju)大的(de)遮(zhe)陽(yang)扇,可隔絕來(lai)自太(tai)陽(yang)的(de)熱量傳遞。
詹姆(mu)(mu)斯·韋布(bu)空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)主要的(de)(de)(de)任務是調(diao)查作為大(da)爆炸理論(lun)的(de)(de)(de)殘(can)余紅外(wai)線證(zheng)據(宇宙(zhou)微波背景輻射(she)),即觀測(ce)(ce)今天可(ke)見宇宙(zhou)的(de)(de)(de)初期(qi)狀態。為達成(cheng)此目的(de)(de)(de),它配備了(le)高(gao)敏度紅外(wai)線傳感器、光(guang)譜器等。 為便于觀測(ce)(ce),機體要能(neng)承(cheng)受極限低溫,也要避開太(tai)陽和地(di)(di)球的(de)(de)(de)光(guang)等等。為此,詹姆(mu)(mu)斯·韋布(bu)空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡附帶了(le)可(ke)折(zhe)疊(die)的(de)(de)(de)遮(zhe)光(guang)板,以(yi)屏蔽會(hui)成(cheng)為干擾的(de)(de)(de)光(guang)源。因其處于拉(la)格朗日點,地(di)(di)球和太(tai)陽在(zai)望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)視(shi)界總處于一樣的(de)(de)(de)相對位置,不用頻繁的(de)(de)(de)修正位置也能(neng)讓遮(zhe)光(guang)板確實的(de)(de)(de)發(fa)揮功效。
2021年(nian)12月25日,萬眾期待的(de)(de)(de)詹姆(mu)斯(si)·韋(wei)布空間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(JWST)在“鴿”了(le)全人(ren)類(lei)14年(nian)之后,終(zhong)于奔向宇(yu)(yu)宙(zhou)。哈(ha)勃空間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)家(jia)喻(yu)戶曉,因為是它(ta)是人(ren)類(lei)望(wang)向宇(yu)(yu)宙(zhou)深處的(de)(de)(de)第一(yi)道(dao)目光(guang),向全人(ren)類(lei)展示了(le)前所(suo)未有的(de)(de)(de)宇(yu)(yu)宙(zhou)圖景(jing)。正所(suo)謂“老將不死(si),薪火相(xiang)傳(chuan)”,NASA一(yi)直把詹姆(mu)斯(si)·韋(wei)布空間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)當成哈(ha)勃空間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)(de)繼任(ren)者來培養(yang),視之為人(ren)類(lei)有史以來最強大(da)的(de)(de)(de)空間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)。
2022年2月12日消(xiao)息,美國宇航局(NASA)當地時間周五公布(bu)了(le)詹姆斯(si)?詹姆斯(si)·韋布(bu)空間望遠(yuan)鏡 (JWST) 拍(pai)攝的(de)首批圖(tu)像(xiang)(xiang),代表了(le)該望遠(yuan)鏡 18 個主鏡部分校準早期階段(duan)的(de)能力。圖(tu)像(xiang)(xiang)中出現的(de) 18 個光點都代表著同一顆被稱為 HD 84406 的(de)恒星,由不同的(de)主鏡看到。從每(mei)個主鏡部分收集的(de)光被反射回 JWST 的(de)次鏡,然后使用(yong)望遠(yuan)鏡的(de)關鍵成(cheng)像(xiang)(xiang)設備近(jin)紅外相機 (NIRCam) 進行測量。
2022年3月16日舉行的(de)新聞(wen)發布會(hui)上,JWST科(ke)學(xue)家(jia)、美國(guo)太空望(wang)遠鏡科(ke)學(xue)研究所的(de)Marshall Perrin表(biao)示,這是(shi)有(you)史(shi)以來從太空拍攝(she)的(de)分(fen)辨率最高的(de)紅外圖像。
圖像顯示(shi)了一(yi)顆(ke)名(ming)為2MASS J17554042+6551277的(de)明(ming)亮(liang)恒星(xing)。如果(guo)校準不夠精確,圖像中可(ke)能會有該(gai)恒星(xing)的(de)多個副本。但這張圖像表明(ming),現在(zai)所有鏡面一(yi)起(qi)工作,拍下了一(yi)個恒星(xing)的(de)單一(yi)圖像,恒星(xing)周(zhou)圍是遙(yao)遠(yuan)的(de)星(xing)系。
當地時間7月8日,美國宇航局(NASA)公布了詹姆斯·韋布太空(kong)望遠鏡(JWST)拍攝到照(zhao)片(pian)的首(shou)批天體(ti)名單,包括星系、星云(yun)和太陽(yang)系外巨行星。
2022年7月11日,美國總(zong)統拜(bai)登發布了韋伯太空望遠鏡拍攝到(dao)的第一張照片:星系(xi)團SMACS 0723。它包含了數千個(ge)星系(xi),距離地球46億光年,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12日,美國國家(jia)航空航天局(NASA)舉辦(ban)新聞發(fa)布會,展示詹姆斯·韋(wei)布空間望(wang)遠鏡拍(pai)攝(she)的第(di)一張全彩色照片。隨(sui)后,陸續公布了(le)首批彩色相(xiang)片。
當地時間2022年7月12日,美國國家航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)局(NASA)發布了韋伯空(kong)間望(wang)遠鏡(jing)拍攝的首批全(quan)套(tao)全(quan)彩(cai)宇宙深(shen)空(kong)圖像。
2022年(nian)8月(yue)2日,美國航(hang)空航(hang)天(tian)局(ju)和歐洲航(hang)天(tian)局(ju)表示,詹姆斯(si)·韋布空間望遠(yuan)鏡透過時間和大(da)量塵埃,拍攝到車輪星(xing)系(xi)的新圖像,以(yi)前所未有(you)的清晰度揭(jie)示了(le)這個不斷(duan)旋轉的彩色圓環。車輪星(xing)系(xi)位于玉夫座星(xing)系(xi),距地球約5億光年(nian),是兩(liang)個星(xing)系(xi)發生壯觀的正面碰(peng)撞后形成的。
2022年(nian)8月(yue),詹姆斯(si)-韋伯(bo)最近捕捉到(dao)了(le)一(yi)張車輪星系(xi)的(de)圖像(xiang),這是(shi)由(you)兩(liang)個星系(xi)大(da)規(gui)模碰(peng)撞而成的(de)另(ling)一(yi)個星系(xi)。這張捕捉到(dao)IC 1623和VV 114的(de)最新圖像(xiang)尤其引(yin)人注意--不僅兩(liang)個星系(xi)砸在一(yi)起的(de)圖像(xiang)看(kan)起來有(you)火花,而且也沒有(you)黑洞(dong)的(de)證據。
2022年5月23日(ri)至25日(ri)期(qi)間,一顆微流星(xing)體擊(ji)中了詹姆斯-韋(wei)布太空望遠(yuan)鏡(jing)的一個主鏡(jing),但(dan)負(fu)責操(cao)作(zuo)該望遠(yuan)鏡(jing)的美國宇航局團(tuan)隊預計這次撞擊(ji)不會對該天文(wen)臺(tai)的數據產生重大影響。
2022年7月,詹姆斯韋伯太空望遠鏡因太空微隕石撞擊,至少有一個(ge)鏡像(xiang)部分遭受了無法完(wan)全彌補(bu)的損(sun)壞。
“與其說(shuo)韋布望(wang)遠鏡(jing)(jing)是哈勃望(wang)遠鏡(jing)(jing)的繼任者(zhe)(zhe),不如說(shuo)是相輔相成(cheng)的合(he)作(zuo)者(zhe)(zhe)。”(華中科技大學天文學系副教授(shou) 張(zhang)華年評)