新智元報道
編輯：David、時光
【新智元導讀】1月8日，NASA數次「跳票」的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡天文終于完成部署，完美收官。18個六邊形鏡片拼在在一起，形成一個寬6.5米的鍍金的「宇宙之眼」。
2022年1月8日，數次「跳票」的詹姆斯·韋伯天文望遠鏡終于部署完成。人類有史以來最大、最精密的太空望遠鏡發射完畢。
18個六邊形鏡片拼在在一起，形成一個寬6.5米的鍍金的“宇宙之眼”，韋伯望遠鏡将以前所未有的宇宙觀給太空科學帶來一場革命。
18面鏡子既像小姑娘們一邊照着，一邊做自己的事情，又像合唱一樣，協同工作，有條不紊。
“韋伯望遠鏡的太空部署是曆史性的成功。”美國宇航局韋伯項目主管格雷戈裡·羅賓遜說。
這對全世界來說，都是一個了不起的壯舉，是一個真正的曆史性裡程碑！
它的複雜工程包括部署遮陽闆，這塊風筝形狀、網球場大小的遮陽闆，是用來為望遠鏡遮擋太陽的熱量。
它的複雜工程還包括放置望遠鏡的主鏡和副鏡位置，以捕捉來自恒星、星系和其他宇宙物體的光。
接下來的任務，仍然艱巨
太空部署已經完畢，接下來，這架最大的太空天文望遠鏡要做什麼呢?
它仍然有許多複雜的調試工作要做，這個耗資100億美元的裝置面臨着許多重大任務。美國宇航局特别指出，在接下來的幾周，将校準它的反射鏡和四個儀器。韋伯望遠鏡的工作才剛剛開始。
目前，韋伯任務小組現在正将注意力轉向望遠鏡的目的地。韋伯正駛向它的新家，即距離地球約150萬公裡(不到100萬英裡)，位于一個被稱為拉格朗日點的區域。
韋伯将在大約兩周後到達L2（拉格朗日點2)，那裡是其執行任務的理想位置。如果它到達了正确的區域，由于與太陽、地球和月球近乎完美的對齊，它可以用最少的燃料保持原地不動。
當進入L2之後，儀器會變得非常冷，這是它的理想工作環境，屆時将啟動各種科學儀器。
由于遠離太陽和遮陽闆，韋伯将在黑暗中工作，需要熱追蹤紅外觀測。紅外線波長将使望遠鏡能夠穿透塵埃，觀察年輕的系外行星或遙遠星系的内部，所有這些都是為了了解宇宙及其演化。
在開始傳回結果之前，韋伯大約還需要五個月的時間，科學家們迫不及待地想看到第一批資料。
韋伯與哈勃，使命傳承
1990年，哈勃太空望遠鏡發射升空，由于工程故障而不得不矯正近視。
時隔32年，韋伯太空望遠鏡于2022年初發射升空，成功抵達目的地，即一個被稱為L2的空間重力穩定點。
在那裡，它将研究宇宙中最遙遠的星系、被塵埃包裹的新生恒星以及太陽系外行星等天文現象。
與哈勃望遠鏡不同，韋伯望遠鏡可以探測到紅外線光，這使得它可以窺視到以前未被探索的領域。
它将發現來自宇宙深處的微弱熱信号，這就是為什麼它要求在極低的溫度下工作。
韋伯的遮陽闆是達到這種低溫的關鍵，這就是為什麼科學家對于打開遮陽闆并放到合适位置非常慎重。
打開遮陽闆首先要撐開兩個矩形托盤，然後展開保護罩，将它拉成風筝狀，最後拉緊它的五層薄紗。
這一過程在地球上的實驗室進行了數次測試，但從未在太空的零重力環境中進行測試。
光子在韋伯望遠鏡的鏡片之間跳躍，使其成為一個可操作的天文台。
韋伯望遠鏡都能幹什麼？
韋伯望遠鏡的試驗先後花了30餘年的時間，NASA一再追加預算，歐洲和加拿大的太空機構也是這個項目的合作夥伴。現在，研究人員終于松了一口氣，迎來了舉杯相慶的時刻。它将接過哈勃望遠鏡的接力棒，繼續探索浩瀚宇宙的奧秘。
紅外光探測
哈勃望遠鏡是用來探測可見光和紫外光的。處于形成早期的星系确實會發出可見光，但由于觀測距離太長，可見光的波長會因「紅移」被拉伸到電磁光譜的紅外部分，相當于紅外光。
麥考林當時是蘇格蘭愛丁堡大學的博士生，他是開發早期紅外探測器的科學家之一。他表示，在上世紀 80 年代，要獲得紅外圖像，一個探測器一次隻能掃描一個像素，形成圖像非常費時。
自哈勃望遠鏡設立早期到現在，這項技術已經取得了長足的進步，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的紅外光探測精度大大提升。
據說，韋伯望遠鏡上的紅外探測器有 2000 x 2000 像素，這比哈勃發射時的光學像素多得多。
紅外成像分辨率的提升，對于宇宙最遠距離成像至關重要。哈勃太空望遠鏡隻能粗略估計一個大概，諸如星系的年齡和化學成分，而韋伯望遠鏡則可以進行精确的計算。
觀測早期宇宙的形成
早期恒星和星系形成之謎一直困擾着大家，韋伯望遠鏡将為早期宇宙觀測提供最佳視角。
當涉及到遙遠的星系時，哈勃望遠鏡的長波觀測能力不再湊效，導緻探測結果不确定。
有科學家認為，韋伯望遠鏡可以解決這個問題，确切地說，可以看到宇宙大爆炸 2.5 億年後的星系形成。
宇宙中的化學元素變化
愛丁堡皇家天文台的科學家 Olivia Jones 最感興趣的是，這些早期恒星死亡時會發生什麼？将它們的物質釋放到周圍環境中，進而産生新的恒星？
天文學家知道，早期宇宙的化學成分與今天截然不同。宇宙早期的物質僅含由氫、氦和少量的锂組成。我們現在看到的所有其他化學元素，包括那些為生命孕育和進化提供條件的元素，都是在這些恒星内部經過億萬年的演化而成的。
獵戶座星雲是一個著名的恒星形成區。詹姆斯·韋伯太空望遠鏡将能夠透過塵埃看到它的心髒
韋伯望遠鏡上的分光鏡，能夠探測那些早期星系的「化學廚房」，了解單個恒星内部正在做些什麼「美食」，而當這些恒星以強大的超新星形式發生爆炸時，又将會為更廣闊的宇宙提供了什麼元素。
就像科學家所認為的那樣，過去我們隻是在星系尺度上研究整個過程，但有了韋伯望遠鏡之後，我們可以專門考察單個恒星了。
透過塵埃，直達恒星形成區域
韋伯望遠鏡具有強大的紅外穿透能力，它能夠穿透塵埃，進入隐藏的星雲、星系和恒星的區域中心。
恒星正在像獵戶座星雲一樣誕生，人們無法在可見光中看到它們，因為光線會被宇宙塵埃吸收。
以前的紅外天文台規模小，看不到很遠。而且，多個目标混在一起。
如今，韋伯望遠鏡看到更遙遠的星系，并将衆多目标單獨分開，且能觀察整個過程。
詹姆斯韋伯太空望遠鏡還将觀察一些更近的目标，例如構成柯伊伯帶的彗星和小行星。
外太陽系和系外行星探索
有了韋伯望遠鏡，我們可以從地球向外看，觀察火星、木星、土星等行星，也可以觀察柯伊伯帶。
柯伊伯帶是彗星、小行星和其它碎片天體的儲存庫，其環繞外太陽系海王星之外的軌道。
這是一個黑暗寒冷的地區，很難探索，因為這些天體反射的光很少。
這些天體溫度很低，反射的光很少，需要大型紅外望遠鏡才能完成，韋伯望遠鏡可以對柯伊伯帶天體進行出色的光譜分析。
自提出韋伯太空望遠鏡的構想以來，天文學家一直在不斷探索，終于從最初構想的變成了實作。
韋伯望遠鏡不僅能夠發現更多星球，而且能夠提供關于它們更詳實的細節。
科學家預測，10年後，将由它産生許多突破性的天文發現，而這，可能來自今天完全未知的領域。
參考資料：
https://www.space.com/james-webb-space-telescope-steps-after-deployment
https://www.sciencealert.com/in-a-historic-milestone-webb-has-successfully-fully-deployed-now-what