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1. 哈勃望远镜的继任者韦伯望远镜有哪些升级？

哈勃望远镜的继任者韦伯望远镜有哪些升级？

如果说世界上哪一台望远镜最为著名？那么毫无疑问就是哈勃望远镜了，它于1990年4月24日在美国肯尼迪航天中心由“发现者”号航天飞机成功发射，之后就成为天文史上最重要的仪器，太空中运行的它弥补了地面观测的不足，并且帮助天文学家解决了许多天文学上的基本问题，使得人类对天文物理有更多和更深刻的认识，其获取的宇宙深空影像，也让人们为之痴迷。

距今为止，哈勃望远镜已经运行了近30年，现在已经有更高的技术可以制造出更先进的新一代望远镜，因此哈勃望远镜的继任者也早就被提上了日程，它就是詹姆斯·韦伯太空望远镜。

詹姆斯韦伯天文望远镜是美国航空航天局、欧洲航天局和加拿大航空航天局联合研发，质量为6.2吨，约为哈勃空间望远镜（11吨）的一半。主反射镜口径达到6.5米，材料由铍做成，面积为哈勃太空望远镜的5倍以上，比发射它用的火箭更大，所以被分割成18块六角形的镜片，镜面被高度抛光，而且镀有一层黄金镀膜，发射后这些镜片会在高精度的微型马达和波面传感器的控制下展开。

詹姆斯韦伯天文望远镜能在接近绝对零度的环境中运行，选择铍材料做镜面就是因其有极高的刚性和轻质特性，在极寒的运行温度下也不易发生形变。而且它不仅要能承受极限低温，还要避开太阳和地球等的电磁波干扰，因此詹姆斯韦伯太空望远镜还附带了可折叠的遮光板，主要由碳元素制成，展开的话将相当于一个网球场的大小，而且它共有5层，可以完全屏蔽干扰光源。

毫无疑问，詹姆斯韦伯太空望远镜的功能将比哈勃望远镜更为强大，它仅在可见光波段可以超越哈勃，还配备了高敏度红外线传感器、光谱器等，它也将是有史以来最为强大的天文望远镜，其主要的任务是调查作为大爆炸理论的残余红外线证据（宇宙微波背景辐射），即观测今天可见宇宙的初期状态，据说它将观测到宇宙中第1个星系的形成，甚至将目睹宇宙中第一缕光辉，美国NASA的科学家们称它为“运用红外观测手段的“时间机器”。

詹姆斯韦伯天文望远镜发射之后将在太阳和地球的第二拉格朗日点处运行，其位置约距地球150万公里。

但是目前来看其发射日期还没有确定，其本来***于2014年升空的，但是发射日期一推再推，2018年6月末，美国航空航天局曾对外宣称将于2021年3月底发射，这是迄今为止最新的预定发射日期，其实它之所以一直没有发射，除了技术原因之外，也需要保证万无一失，因为它入轨之后距离地球特别远，如果有问题的话，不能像维修哈勃望远镜那样派航天员去维修，所以必须做到一步到位。而其预算资金也随着发射的一再推迟而一涨再涨，目前已经由最初的5亿美元涨到了近百亿美元，预算资金翻了20倍。

作为哈勃望远镜的继任者，韦伯望远镜的性能将超出哈勃100倍，将帮助人类更进一步探索宇宙奥秘。正如负责该项目的资深科学家，诺贝尔物理奖获得者约翰·马瑟所言：

韦伯望远镜比哈勃强在哪？接下来做个简单介绍。要说明的是，两者主打的观测波段不同，哈勃主打可见光，韦伯则主打红外光。

首先，看看两者的主镜片。哈勃主镜片的直径为2.4米。相比之下，韦伯主镜片的直径翻了两倍多，高达6.5米，由18块正六边形子镜片组合而成。

从总的体型上来看，韦伯望远镜也要甩哈勃好几条街。哈勃的大小与一辆校巴相当，韦伯的大小则堪比一个网球场。

在工作位置上，哈勃在环绕地球的轨道上进行观测，韦伯则将前往太阳与地球的第二拉格朗日点。

韦伯望远镜升级的地方在于观测能力增强了不少，直径为6.5米（21英尺），红外波段，能够接收来自130亿年前的光，使得天文学家们能够研究第一代恒星和星系。与哈勃望远镜不同的地方在于哈勃是可见光望远镜，升级到红外观测，镜面直径增大，可收集到更遥远天体的微弱红外信号，有助于研究太阳系内的行星大气、太阳系内天体和系外行星。如果用升级可能不太全面，因为韦伯望远镜是全新打造的平台，不仅仅是对哈勃的升级，与哈勃相比，观测能力是全面提升了。

但该项目的延期和预算令人担忧，韦伯望远镜审查委员会将在2018年初进行独立审查，以确定2019年6月能够发射。毫不夸张地说，只有韦伯望远镜发射成功并能够投入使用，许多科学实验和目标才能完成。起初，国会制定的韦伯望远镜项目的预算为16亿美元，上限为80亿美元，并与2011年发射。

然而，NASA多次修订预算（连同多次延期），到2019年发射，成本将达88亿美元。一旦JWAT发射成功，她将服务于全球数以千计的天文学家。作为NASA、欧洲航天局（ESA）和加拿大航天局（CSA）的合作项目，她将开启国际合作的新纪元。

但最让人期待的还是JWST在科学上的表现。推迟发射的原因中相当一部分是因为集成和测试工作，这是最有可能出现问题的地方，推迟发射是可想而知的，那么预算也会相应增加。

我们都知道，哈勃望远镜在天文学乃至宇宙学的发展过程中发挥了至关重要的作用，自1990年4月24日发射升空以来，哈勃已经服役近28年之久。当初哈勃望远镜的设计服役年限是20年，由于中间进行了多次维修和升级，哈勃一直延续工作到了现在。但是作为一个大型的太空科学仪器，哈勃总会有一天退役的。在哈勃服役的这二十多年，我们已经亲眼看到了太空望远镜的强大威力，那么哈勃退役之后，有没有接任哈勃地位的下一代太空望远镜呢？当然是有的，这就是著名的韦伯望远镜。

原***于2014年发射升空的韦伯望远镜因预算等问题，发射时间一再被推迟。美国航空航天局（NASA）于2017年9月表示，韦伯望远镜的发射窗口继续从2018年的10月推迟到了2019年的3月至6月之间。但我们相信，韦伯的升空距离我们不再遥远。

作为新一代的太空望远镜，韦伯有很多新的升级和更新。就像我们每年都期待新的iPhone一样，一些天文迷也相当期待新一代升级的太空望远镜，只不过这种期待意义要重大地多！

所以今天我们就来盘点一下韦伯望远镜相对于哈勃有哪些新的升级或不同。

1. 哈勃主镜口径2.4m，而韦伯达到了6.5m；这意味着韦伯可以探测的星系距离增加到2.7倍，而可以探测的星系空间增加到哈勃的20倍（2.7X2.7X2.7）。

2. 哈勃专注于可见光和紫外线，而韦伯主要工作在可见光红端和远红外波段；这将有利于探测宇宙的红移。

3. 哈勃由单片玻璃镜面组成，而韦伯由18块子镜组成，到太空之后自动打开。

4. 哈勃在低的圆形轨道上作为地球的一颗卫星运行，而韦伯望远镜将被发射到地日引力平衡点，即所谓的拉格朗日点。这里可以有效地屏蔽来自太阳、地球和月亮的辐射。

图1. 韦伯太空望远镜18个反射镜中的六个

作为哈勃望远镜的继任者，简单来说，韦伯太空望远镜将比它强大百倍。韦伯望远镜是由美国宇航局、欧洲航天局和加拿大航天局共同投资的超级天文项目，项目经费达到了惊人的80亿美元，但因种种原因，使得发射时间一再推迟，从最初预计的2011年发射，之后多次推迟，目前最新***时间是2021年3月份。

韦伯望远镜比哈勃望远镜更加强大，而且能够探测到更远的宇宙并发现遥远星系中的星球，甚至能为我们提供工具来寻找能够维持生命存活的大气痕迹。首先，镜面比哈勃望远镜的更大，更大的***光区域意味着它能够超越哈勃太空望远镜，探索更遥远的宇宙时期。另外，哈勃的轨道距离地球较近，而韦伯望远镜则距离地球150万公里。

哈勃望远镜能够看到宇宙青少年时期的星系，而我们借助韦伯望远镜将能够首次追溯宇宙中最早的物体，就是宇宙的婴儿期。

韦伯太空望远镜将借助红外线观测宇宙，帮人类绘制宇宙图谱，能够为我们提供一条进一步探索宇宙的路线图，也就是说，它将帮助我们寻找外星行星。

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