中原標準時間2021年12月25日，詹姆斯·韋伯望遠鏡從南美法屬蓋亞那發射升空！它是美國、加拿大、歐洲的航天機構合作的國際項目，整體花費約為100億美元，在所有太空探索曆史上排在第6位。和上一任太空望遠鏡哈勃相比，詹姆斯·韋伯望遠鏡做到了哪些突破？
01——去往更遠的宇宙空間，窺探更早的宇宙曆史
哈勃望遠鏡在近地軌道上運作，距離地面約550千米。而詹姆斯·韋伯望遠鏡将前往更遙遠的宇宙空間——在距離地球150萬千米的第二拉格朗日點，沿着太陽軌道運作，對火星、彗星、矮行星和系外行星等天體展開觀測，幫助科學家更深入地研究行星和太陽系。
在過去25年裡，哈勃望遠鏡通過捕捉宇宙大爆炸後5億年發出的光，拍攝了很多宇宙的驚豔圖像。而詹姆斯·韋伯望遠鏡通過觀測紅外線，可以窺探到更早的宇宙曆史，回溯到宇宙大爆炸後2億年内第一批恒星與星系誕生的時期。
被詹姆斯·韋伯望遠鏡超越的“前輩”不隻有哈勃望遠鏡，還有斯皮策太空望遠鏡（2003 年發射，2020 年初退役）。英國萊斯特大學的行星科學家内奧米·羅–格尼（Naomi Rowe-Gurney）表示：“從斯皮策望遠鏡收集到的一些資料來看，天王星發生了出乎意料的變化，但我們不知道是什麼原因導緻了這樣的變化。要得到答案，隻能借助詹姆斯·韋伯望遠鏡在紅外波段的觀測能力。”
02——更美，更強，還更輕
來到美國休斯敦約翰遜航天中心，當你看向聳立在工程師頭頂的詹姆斯·韋伯望遠鏡時，就會明白它為何會被寄予厚望。它的主鏡非常漂亮，呈蜂巢造型，直徑達到6.5米，由18塊可調節的六邊形子鏡組成。這些子鏡由鍍金的铍制成。
詹姆斯·韋伯望遠鏡的聚光面積為25平方米，是哈勃望遠鏡的6倍以上，而它的視場就更大了，大約是哈勃望遠鏡的15倍。然而，它的品質卻隻有6500千克，幾乎隻有哈勃望遠鏡的一半。
03——更尖端，更嚴苛
詹姆斯·韋伯望遠鏡的光學儀器需要儲存在-223℃以下的低溫中，這樣才能最大程度地提高捕捉到微弱紅外線的可能性。中紅外儀器更是需要儲存在-266℃的環境中。為了避免陽光的幹擾（光和熱都會産生幹擾），詹姆斯·韋伯望遠鏡配備有低溫制冷系統和一張5層的的“遮陽傘”。
詹姆斯·韋伯望遠鏡很大，是以它必須折疊起來才能放進阿麗亞娜5型運載火箭的頭錐體。一旦進入預定位置，詹姆斯·韋伯望遠鏡将自行展開、降溫、校準。任務能否成功，就看它能不能按照這個順序準确無誤地完成相應部署。但在這之前，還沒有任何項目嘗試過在太空中執行這樣的任務。由于詹姆斯·韋伯望遠鏡将在 150萬千米之外的軌道上運作，如果出現故障，宇航員無法親自前往維修（哈勃望遠鏡經曆過5次檢修），這進一步加大了任務的難度。是以，項目團隊非常重視對詹姆斯·韋伯望遠鏡的每一次檢測和測試。
據詹姆斯·韋伯望遠鏡的技術副經理保羅·蓋特納（Paul Geithner）透露，就連檢測這台望遠鏡也不容易，因為它的所有部件和運作條件都是根據太空環境來設計的。“在模拟的太空環境中，我們沒法把詹姆斯·韋伯望遠鏡作為一個整體來測試。” 蓋特納解釋道。望遠鏡的各個部件是全球不同地方制造的，在組裝成最終的望遠鏡之前，它們會首先組裝成兩個“超級單元”——分别是望遠鏡的光學器件與“內建科學儀器子產品”，以及“船艙”和遮陽闆。而在組裝之前，所有部件都會分别接受檢測。每個部件都會在聲學振動艙接受測試，艙内會有強烈的噪聲和振動，模拟了發射時的場景。經過這一步測試後，這些部件還會進入一個被叫做“A艙” 的巨大冷藏庫，在這裡面待好幾個月——這個測試環節的目的是確定它們能夠耐受太空中的低溫。
04——跨越幾代人的科學工程
詹姆斯·韋伯望遠鏡發射升空後，蓋特納終于有時間來回顧這個項目。“詹姆斯·韋伯望遠鏡用到了很多尖端技術，在這些技術面前，我們常常感到還有太多的東西需要學習和研究。”蓋特納說，“詹姆斯·韋伯望遠鏡是重要的科研工具，也是一項令人振奮的工程學成就，但從更長遠的時間來看，它是一個跨越幾代人的科學工程，是一個關于人類探索宇宙的宏偉故事。”毫無疑問，詹姆斯·韋伯望遠鏡将為人類科學的進步做出重要貢獻。