韦布比哈勃强在哪儿？了解太空望远镜的几个关键点

当地时间7月11日傍晚，美国总统拜登在一次白宫公开活动中展示了来自韦布太空望远镜的第一张观测照片。熠熠生辉的星空令人惊叹，一扫之前对于预算巨大、旷日持久的怀疑和非议，展现了西方在深空探测领域依然立于世界的前沿。

韦布的第一张照片

韦布望远镜，Thomas Webb Space Telescope， 简称JWST，是一项由美国航空航天局（NASA）主导，与欧洲航空局（ESA）以及加拿大航空局（Canadian Space Agency）合作的项目。该项目于1996年立项，2004年开始建造。2011年，望远镜的主镜18块组成部分完工，2017年其余部件组装完成，开始地面调试。2021年6月，韦布望远镜由Ariane 5 ECA型运载火箭携带，在法属圭亚那的发射基地升空。升空后进入太空调试阶段。2022年7月12日，正式对外公布第一张观测图片。

表格对比了Hubble、Webb、

Roman三种太空望远镜

在NASA前期公布的一张图表中，我们可以直观地对比哈勃太空望远镜（Hubble Space Telescope）和韦布太空望远镜。

神兽之间翻译图表

这张图表中，除了早在1990年升空的哈勃太空望远镜，和近期刚刚投入使用的韦布太空望远镜，还有尚在规划中的Roman太空望远镜。可以看到，韦布的观测波长范围更多地覆盖了红外波段，和另两架太空望远镜有明显区别。规划中的Roman望远镜和哈勃的波长范围相近，不过观测视域将会有极大提升。

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韦布望远镜的关键点

No.1

主镜的构造

首先是主镜的构造。哈勃望远镜采用的是一体镜面，然而甫一升空就发现了主镜构造上的瑕疵。也许是为了规避这一风险，韦布望远镜采用了18块镜面来共同构成主镜，使得主镜的口径达到了6.5米，18块镜面的背后都配备有主动马达方便微调。虽然镜面变大，但是韦布望远镜采用了非常轻的金属铍（Berylium）作为主体，表面镀金，结合设计优化，使得韦布望远镜主镜的重量大约只有哈勃望远镜的一半。同时金属铍又有良好的热稳定性，能够很好地抵御极端温度变化而可能带来的形变等问题。

No.2

运行的轨道 

其次，韦布望远镜不同于哈勃望远镜的绕地旋转，将会选择在第二拉格朗日点（L2）上绕太阳旋转。由于太阳的光芒过于耀眼，望远镜的观测都需要躲在阴影中，避免太阳的直射。位于地日L2的韦布望远镜将同时背对太阳和地球，处于相对平衡的轨道中。这将有助于保持望远镜主体部分的温度平衡，同时位于平衡轨道的状态仅需要不时的调整来维持，能源消耗较低。

No.3

红外探测的优势 

韦布望远镜此次携带的探测器主要为红外探测器，能够观测的波段为0.6-5微米，覆盖中红外波段及少部分可见红光。由于地球大气层中的各类分子对红外线的吸收、散射作用很强，而来自遥远深空的红外线信号本来就微弱，地面上的望远镜很难观测。这一点上太空望远镜对于红外线观测具有得天独厚的优势。宇宙不断膨胀使得来自宇宙早期事件中的光线发生红移，同时，波长较长的红外线也相对不容易被散射，能够穿透星云给我们带来久远过去的信息。对比系外行星和地球的红外光谱，也能够帮助我们探索系外行星上生命存在的可能。

韦布望远镜根据阿波罗计划时期的NASA主管命名，为了赞扬其对于空间探索领域的开拓。韦布望远镜预计服役10年，研究的主题将会围绕，宇宙的早期事件及各类天体系统的形成和演化。同时也会利用红外光谱来研究更多系外行星。

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,<滑动查看NASA的更多观测照片>

NASA 12日公布了更多的观测图片，这批彩色图像经由多个波段的照片合成 (并不是真实颜色，由蓝到红仅代表了波⻓的由短渐⻓)。这些漂亮的图片充分展示了韦布望远镜在分辨率和测量精度上里程碑式的突破。人类对于未知宇宙的探索又迈出了坚实一步。

参考资料：

[1] https://www.nasa.gov/webbfirstimages

[2] https://www.webb.nasa.gov  - Media Pack

[3] "A History of Optical Telescopes in Astronomy" by Wilson Wall

[4] 刚刚，价值百亿美元的“韦布太空望远镜”首批五张照片正式公布！（作者：乔辉）

撰文/编译｜xrx 🪐 主编｜川卡 🪐 编辑｜hibi

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