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！它将前往距離地球150萬千米的第二拉格朗日點，沿太陽軌道運作，觀測銀河系以及更遙遠的宇宙空間中科學家了解甚少的區域。作為有史以來最強大的太空望遠鏡，詹姆斯·韋伯望遠鏡将會開啟一個全新的天文時代。它将圍繞六大任務方向，對宇宙深空展開觀測，帶來更多更重要的發現，可能會幫助科學家揭開多個宇宙迷題。
01——135億年前，第一批恒星與星系誕生
詹姆斯·韋伯望遠鏡通過捕捉微弱的、穿越遙遠的宇宙空間來到地球附近的紅外線，可以窺探宇宙的早期曆史，觀測到宇宙大爆炸之後兩億年内誕生的第一批恒星。最早的恒星是由氫和氦組成的巨大星體，它們的生命很短暫，最終以超新星的形式劇烈爆炸，創造出很多重元素。
02——終極問題，地外生命存不存在？
通過對一系列系外行星的研究，詹姆斯·韋伯望遠鏡也許能回答“地球之外，是否存在其他生命”這一重大問題。TRAPPIST-1是一顆表面溫度極低的紅矮星，距離地球約有39.13光年。科學家對TRAPPIST-1行星系統非常感興趣，因為在這個系統的7顆行星中，有3顆都處于宜居帶内，有1顆還可能有液态水。這些都是生命存在的條件，韋伯望遠鏡将會觀測這顆可能有液态水的行星，進一步探索地外生命這一終極問題。當恒星的光線穿過行星的大氣層，被望遠鏡捕捉到後，天文學家就可以分析這顆行星的大氣成分。
03——冰質巨行星，海王星和天王星
盡管詹姆斯·韋伯望遠鏡的主要科學目标是研究宇宙的演化和恒星的形成，但它也會仔細觀測一些我們熟知的天體――太陽系中的冰質巨行星：海王星和天王星。冰質巨行星到太陽的距離至少是地球到太陽距離的30倍，目前仍是我們了解最少的太陽系行星。英國萊斯特大學的行星科學家内奧米·羅–格尼（Naomi Rowe-Gurney）說，天文學家曾用斯皮策太空望遠鏡觀測到天王星發生了出乎意料的變化，但他們并不清楚發生變化的具體原因，需要借助韋伯望遠鏡在紅外波段的觀測能力才能推進研究。韋伯望遠鏡将會觀測海王星和天王星的大氣溫度和化學成分，分析它們之間、以及它們與氣态巨行星（木星和土星）之間存在多大的差異。
04——暗物質，引力透鏡技術尋蹤迹
很多科學家認為，暗物質對宇宙的演化至關重要，這類物質的數量是普通物質的5倍左右。但目前，我們并不知道暗物質是什麼，隻能間接地觀測到它們的存在，比如通過望遠鏡觀測它們的引力對恒星和星系的影響。詹姆斯·韋伯望遠鏡也無法直接觀測暗物質，但它将應用引力透鏡技術去觀測最遙遠的星系，并觀察這些星系的運轉情況，進而發現暗物質的蛛絲馬迹。
05——遠古星系，演化與多樣性
詹姆斯·韋伯望遠鏡也将觀測到宇宙中最早的星系，而這些觀測發現能夠拓寬我們對星系演化和星系多樣性的認知。幾乎所有我們現在能觀測到的螺旋形和橢圓形星系都曾與另一個星系 發生過至少一次碰撞或合并。但遠古星系與當今的星系可能完全不同，它們更小，結構也不那麼清晰。觀測星系還能讓我們更加了解宇宙的宏觀結構以及宇宙是如何演化的。
06——地球起源，冥王星和柯伊伯帶天體
詹姆斯·韋伯望遠鏡也将觀測矮行星冥王星和柯伊伯帶的天體。現在，詹姆斯·韋伯望遠鏡已經能夠觀測到太陽系内的冰質天體，比如彗星等，對這些冰質天體的觀測發現很可能會為我們提供地球起源的線索。接下來的一段時期裡， 世界各國暫時沒有探索外層太陽系的計劃，是以詹姆斯·韋伯望遠鏡的觀測資料就顯得更加重要。