如今的航天工業擁有三大"王牌"，在地面上已有十多年的俄羅斯"科學"實驗艙，今年7月21日成功發射并抵接國際空間站，美國下一代月球火箭SLS定于11月4日首次發射。詹姆斯·韋伯太空望遠鏡JWST經過9，300公裡的長途跋涉，終于準備好于美國時間10月18日從南美洲的法屬蓋亞那發射。
韋伯的全尺寸模型美妝地圖
運輸時，怕被海盜搶劫
此前，韋伯最早預定的發射日期是2007年，但由于種種原因，它隻在2019年8月28日組裝，發射日期一直"鴿子"到14年後，比這架紅外太空望遠鏡的預期壽命還要長。最初，韋伯的預算是5億美元，現在它已經花了96.6億美元，四舍五入是100億，項目嚴重超支，是真正的"王牌王"。
鴿子已經做了14年，耗資100億
韋伯全尺寸型号
然而，歐空局和美國宇航局花了這麼多錢堅持認為，十多年來一直沒有放棄的"韋伯"确實是一個"神器"。有人說這是新一代的哈勃望遠鏡。由于哈勃望遠鏡隻在距離地球約600公裡的低軌道上，韋伯的軌道高度為150萬公裡。你知道，月球離地球隻有384，000公裡。
150萬公裡是L2拉格朗日點
确切地說，韋伯望遠鏡在L2拉格朗日點運作，從發射到到達大約30天，距離正式開始工作還有六個月，這無疑是人類太空飛行史上的又一個新水準。為了完成150萬公裡的旅程，它需要完成一系列的點火和運動，比如在發射12.5小時後打開望遠鏡的推進器，在一周内進行第二次軌道調整，以及打開天線，太陽能電池闆和網球場大小的遮陽闆。其中一盞燈是打開遮陽闆，望遠鏡需要近200個緻動器配合，釋放150多個器官才能完成。讓我們這樣說吧，如果我們能成功地将近6.5噸重的韋伯發射到L2，這意味着人類幾乎可以在拉格朗日角建造一個空間站。
這是一段漫長的旅程
灰色通常很複雜
在遮陽闆方面，它由近7，000個元件，400個滑輪，大量電纜和8個驅動電機組成。這種複雜結構的設計是由于其主要任務是研究大爆炸理論和宇宙微波背景輻射的殘餘紅外證據，即觀察今天可見宇宙的初始狀态。為此，它配備了高靈敏度紅外傳感器，光譜儀等。為了便于觀察，望遠鏡主體應該能夠承受極低的溫度，避免陽光和地球對光的反射。為此，望遠鏡帶有一個可折疊的光罩，以屏蔽将成為幹擾的光源，這簡直就是一個"黑匣子"。
這就像StarShipTage一樣，是一個遮陽闆。
我們之前說過，韋伯不是第二代哈勃望遠鏡，但是除了工作高度之外，它們在原理和設計上是完全不同的。哈勃主要在光學和紫外波長下研究宇宙，隻有少量的紅外探測，而韋伯主要利用紅外來觀測宇宙，屬于科什望遠鏡，是一個三鏡耗散系統。此外，哈勃的主鏡直徑僅為2.4米，而韋伯的主鏡要大得多，達到6.5米。
哈勃和韋伯主鏡直徑比較
人類望遠鏡直徑的比較
但是，由于如此大的主鏡已經比阿麗亞娜5号火箭的直徑還要大，韋伯是如何将自己置于有效載荷平台上的呢？其實，看看它的18個蜂巢結構鏡片，它能像傘子一樣把自己合攏起來。但是，這種封閉和開放的結構可能過于複雜，因為要觀察宇宙，就要確定當蜂窩結構開放時，誤差不超過10納米。
誤差不得超過10納米
這就是韋伯擰緊火箭整流器的方式
為此，Weber在每個透鏡的背面都有七個電機，可以在10納米的精度範圍内調整透鏡的形狀和方向，然後在高精度微電機和波面傳感器的控制下進行擴充，這些都是高科技的。不僅如此，甚至鏡子也經過特殊研磨和處理，使其在遮陽陰影的極度寒冷中不會變形。
塗昊金鏡片
這真的是高科技
此時，不容置疑的是，中國空間站用望遠鏡"行天"和太陽軌道望遠鏡，中國科學院長春光機也在研制"韋伯"PLUS。為了保證較大直徑蜂窩透鏡的精度，我們采用在軌裝配技術，即在空間自動裝配中使用機械臂和"機械蜘蛛"，通過異構錐體捕獲系統和"雙彈性"被動緩沖理論模型，将相對位置誤差控制在0.015mm範圍内。
我們的偉伯加
由機器人手臂和太空蜘蛛在軌道上組裝
地面理論測試
在小作文的時候，還沒有韋伯發射的消息，希望這次王牌能成功，阻止鴿子。除了科學、SLS火箭和韋伯，航天工業中其實還有好幾隻"鴿子"，比如歐空局的火星探測器、美俄金星探測器、俄羅斯宙斯核動力太空拖船等等，如果沒有"延遲"，人類航天産業可以再上一個台階。
俄羅斯核動力太空拖船也有實物