史上最大的红外空间望远镜——韦布空间望远镜终于被发射升空。耗资超百亿美元，研制二十五年，韦布究竟有什么强大的本领，能够揭开什么秘密？本文带你了解韦布的特点，携带设备以及观测目标。韦布将在其漫漫征程中，有力地深化人类对于宇宙的了解。

法属圭亚那当地时间年12月25日9点20分，即今天北京时间20点20分，举世瞩目的詹姆斯·韦布空间望远镜在法属圭亚那空间中心成功搭乘阿丽亚娜5号（Ariane5）运载火箭升空。[1]

阿丽亚娜火箭带着韦布升空图。Credit：NASA/ESA/CSA

詹姆斯·韦布空间望远镜为JamesWebbSpaceTelescope（JWST）的标准中文翻译，以下我们简称其为“韦布”。韦布原名为“下一代空间望远镜”（NGST），为纪念詹姆斯·韦布（JamesE.Webb，-），相关机构于年将其改为现名。詹姆斯·韦布在-年担任美国国家航空航天局（NASA）的第二任局长，在其任职期间推进了著名的阿波罗登月计划。

从年形成概念到今天发射，韦布望远镜的论证与研发历经25年时间，期间相关部门多次推迟预计的发射时间，预算也随之不断疯狂膨胀。到发射前，它耗资已超亿美元。经历无数艰辛与苦难，韦布望远镜终于被发射升空，开始了它的漫漫征程。

在这篇短文中，我们将简单介绍这个旗舰级的伟大望远镜的特点、仪器与观测目标。

至今为止最大的红外空间望远镜

韦布是至今为止最大的红外空间望远镜，其口径达到6.5米。作为对比，31年前升空的哈勃空间望远镜（简称“哈勃”）与预计在年升空的罗曼空间望远镜（简称“罗曼”）的口径都是2.4米（参见《个哈勃：罗曼空间望远镜有多强？》）；-年之间运行的赫歇尔空间望远镜（简称“赫歇尔”）的口径则为3.5米。

成人身高、哈勃口径与韦布口径的比较。Credit：NASA

与哈勃、罗曼、赫歇尔不同的是，韦布的主镜面是由18块正六边形镜面拼接而成的：每块镜面的边长约为0.75米，面积约为1.4平方米，18块镜面的总面积为25.4平方米，拼接成直径约为6.5米的镜面。

韦布的采光面积比哈勃的大得多，但其镜片的重量却只有哈勃的一半，这首先因为韦布的主镜面用密度低的铍制成——就是初中化学就要背诵的“氢氦锂铍硼”中的“铍”。铍的密度仅为水的密度的1.85倍。其次，韦布镜坯背面大部分被挖空，这进一步降低了它的重量。

为了使镜片能够反射光，大部分望远镜都需要在镜片上镀一层反射能力强的金属。韦布上面镀的是“土豪金”，这使得韦布的镜面看上去金光闪闪。黄金可以反射99%的红外线，且化学性质稳定。这些黄金涂层厚度仅为纳米（0.1微米），总质量仅48克。

韦布的主镜面拼接块之一，上面镀着厚度只有纳米厚的黄金。这层黄金膜将增强镜面的反射率。Credit：NASA/DrewNoel

韦布的镜面不仅是拼接式的，还是折叠式的。因为它实在太大了，无法被装入发射它的火箭的内部。为此，工程师们将其设计为折叠伞一样的望远镜，先将主镜面与其他所有构件尽量折叠，等它进入轨道之后，再通过地面遥控的方式，将这些构件逐一展开。

测试完毕之后被折叠起来的韦布。Credit：NASA/ChrisGunn

由于其庞大的体量，即使被折叠起来，韦布依然高达10.66米，宽达4.5米。阿丽亚娜5号火箭的整流罩的高度为17米，直径为5.4米，二者完美匹配——这不奇怪，科学家和工程师们就是以“能够将韦布装进这款火箭”为目标，来设计折叠方案的。

年12月23日，装载韦布的阿丽亚娜5号火箭正在等待发射。Credit：NASA/BillIngalls

可以看到更暗的天体，但未必比哈勃更敏锐

由于韦布的采光面积比哈勃大得多，一样的曝光时间内，韦布可以观测到比哈勃观测到的最暗的物体更暗10-倍的天体。

韦布的大口径除了会使它更快搜集到遥远、暗弱天体发出的光之外，还可以确保其有足够高的分辨率。因为望远镜的分辨率与口径成正比，与接收的辐射的波长成反比。相比哈勃，韦布大部分时候观测的波长比哈勃观测极限波长更长，如果镜面与哈勃一样大，则其分辨率就低于哈勃的分辨率。

为了尽量克服这个问题，韦布的口径必须更大。它的口径是哈勃的大约3倍，当它观测的波长为哈勃观测波长的3倍时，二者的分辨率相等。不过，由于韦布的观测波长极限是哈勃的的12倍，在大部分情况下，特别是中红外范围的情形下，韦布3倍大的口径还是无法确保其分辨率可以与哈勃匹敌。所以韦布的

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