哈勃望遠鏡繼續「值班」 宇宙最強何時「到崗」？

近日，美國航天局表示哈勃太空望遠鏡「接班人」——詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的發射窗口將從2018年的10月推遲至2019年的3月至6月之間。按最初的計劃，韋伯望遠鏡本應在2014年升空，但後因預算等問題推遲。看來，已經在太空值守27年的哈勃望遠鏡又要繼續工作了，按現計劃，其退役時間可能會推至2021年。

韋伯望遠鏡在太空的想像圖

設計複雜 經費飆升

韋伯太空望遠鏡此次推遲又是因為什麼呢?聲明解釋說，韋伯望遠鏡及其遮光板的體積和複雜性超過多數探測器，比如僅遮光板釋放設備就要安裝100多個，振動測試也要用更長時間，所以推遲到2019年春季從法屬蓋亞那庫魯航天中心用歐洲的阿麗亞娜5型火箭發射升空。聲明說，調整發射窗口不會影響預定的科學觀測任務。

1995年，由天文物學家們組成的委員會向當時的NASA執行長丹尼爾·戈丁提交了一份關於這個繼任望遠鏡的設計建議，立馬引起了戈丁的興趣。但當時戈丁在科研方面致力於推行「更快、更好、更廉價」的改革，對望遠鏡的設計進行了一系列具有風險的變動，直到1999年NASA接連損失廣角紅外探測望遠鏡、火星氣候軌道器和火星極地著陸者，韋伯望遠鏡才恢復傳統設計，但這也導致它的預算突破十億美元。

科學家們在對韋伯太空望遠鏡的鏡面進行測試

來自各個國家、各個機構的科學家們紛紛參與這個項目，不斷增加韋伯望遠鏡的複雜性。在這種情況下，NASA在韋伯望遠鏡的初期的技術建設上就花了20億美元。但NASA並不打算砍掉項目的任何部分來削減開支，反而尋找更多的合作者來分擔資金，包括歐洲空間局和加拿大宇航局。

因而，當2008年韋伯望遠鏡的設計方案最終通過初審，NASA正式宣布項目上馬時，韋伯望遠鏡項目早已從「更快、更好、更廉價」變成了一個肩負重重使命、關聯多家機構、經費數十億的龐然大物。20多年來，韋伯不斷跳票，經費也從一開始的5億到10億一路飆升到了87億美元。

性能超群 宇宙最強

耗資約87億美元的韋伯望遠鏡是美國下一代主力太空望遠鏡，被認為是在軌工作20多年的通用觀測平台——哈勃太空望遠鏡的「接班人」。韋伯望遠鏡將比哈勃強大得多，主要因為其主鏡面集光區域比哈勃大6倍，它還能在中紅外波段工作、能在接近絕對零度(相當於零下273.15攝氏度)的環境中運行。

安裝韋伯太空望遠鏡上的最後一片鏡

該望遠鏡的主要部件便是一面由18塊六邊形鏡面組成的金色鏡子，看上去就像一面巨大的拼圖。每塊鏡子表面覆蓋著一層薄薄的黃金，以便最大程度地反射紅外光。再加上該望遠鏡的其它元件，這些鏡子將幫助科學家解開宇宙的眾多未解之謎。

韋伯望遠鏡的主鏡面6.5米，約是哈勃望遠鏡的3倍，集光能力是哈勃望遠鏡的7倍，但韋伯相對於哈勃最大的改變，在於具備強大的紅外探測能力，而哈勃是可見光波段望遠鏡。

韋伯望遠鏡能接收這些早期星系發射的紅外光，回溯宇宙大爆炸後5億年到10億年間的歷史，也就是「宇宙再電離」時期。在這個時期，恆星、類星體和星系開始形成，放出曙光，宇宙告別「黑暗時代」，進入「光明時代」。但目前人們尚不了解這個過程是如何發生的，也沒有人見過那些初始的恆星。

韋伯望遠鏡將用來捕捉135億年前形成的第一批星系發出的紅外光

NASA將這台望遠鏡稱作「時光機器」。它將帶領我們回到135億年前，也就是宇宙大爆炸發生後的3億年。該望遠鏡於上月完成了關鍵的聲學與震動測試，這是其發射升空前的重要一步，模擬了真正發射過程中的劇烈振動和巨大雜訊。

雖然多次推遲，但在發射後，它將成為世界上最大也是最強力的太空望遠鏡。(禾支)

本文由中國科學院國家天文台苟利軍研究員進行科學性把關。

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