韦伯太空望远镜终于到达最终目的地！开始履行其观察使命

1. 韦伯太空望远镜终于到达最终目的地！开始履行其观察使命

过去 1 个月，美国宇航局(NASA)的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）中在太空中飞行了 160 多万公里，于美国当地时间周一（1 月 24 日）进行了最后一次航向修正操作，终于到达了其最终目的地。现在，JWST 将永久停留在那里，并开始履行观察宇宙中最古老恒星和星系的使命。 
     
  作为有史以来发射到太空的最强大望远镜，JWST 在 2021 年圣诞节当天发射升空，但由于体积太大而无法以最终形态进入太空，研究人员不得不将其折叠在火箭内发射。到达太空后，JWST 就开始了极其复杂的变形和展开动作，以前从未有航天器展示过这样的超能力。 
  
  然而，JWST 的每个部署操作都被执行得天衣无缝，最终于 1 月 8 日完成了主要部署，并展开为最终形态。 
     
  不过这个过程让任务团队充满了担忧，因为每个步骤都必须按计划实施，一次小小的失败就可能会危及 JWST 的整个任务。但任务团队的担忧并没有在展开完成后结束，JWST 仍然必须进入太空的最后轨道才能恰当地完成任务。 
  
  如果没有适当地减速，它有可能进入错误的轨道或完全错过目标轨道。这样的失败可能会使任务的未来变得复杂，使科学家与这个耗资近 100 亿美元的太空望远镜进行沟通变得极其困难。 
     
  幸运的是，JWST 完美地完成了最后的部署。NASA 旗下戈达德太空飞行中心 JWST 项目经理比尔·奥克斯(Bill Ochs)在声明中说：“在过去的一个月里，JWST 取得了惊人的成功，这是对所有花了几十年时间来确保任务成功的人们表达的敬意。”希望 JWST 在太空可以发现到更多人们从未发现过的太空秘密。

2. 韦伯空间望远镜的轨道高度为什么那么高?

那个位置是L2点,就是第二拉格朗日点.在简化三体问题中（两个大质量质点和一个微小质量质点的三体运动）,有5个点可以让小质量天体稳定运行,这5个点被称作拉格朗日点.L2点就是其一.所以,在L2点的优点之一就是不需要轨道调整就可以长期在那个位置运行.
  其二,低轨卫星在地球附近运行（如哈勃）,会受到大气阻力的影响,轨道逐渐降低.所以需要不停的轨道维持,需要大量的燃料和能量.而L2点远离地球,没有大气阻力,完全不需要考虑这个问题.
  其三,韦伯望远镜的主要科学目标是红外观测,但是,存在温度的物体都会有红外辐射,地球、太阳都是非常大的红外干扰源.所以韦伯采取远离地球,并背向地球和太阳观测.
  其四,前面说了,温度是红外观测的大敌,望远镜本身的温度也会造成一个本底噪声.而且,观测的后端,比如CCD对温度也很敏感.温度越低,CCD的暗流噪声就越低.L2点远离地球和太阳这两个热源,降温更加容易,同时也节省了宝贵的冷却剂——液氦.

3. 韦伯太空望远镜的技术概要

 拉格朗日点，是用他的发现者拉格朗日命名的。是围绕两个轨道机构5个特别点的引力使三分之一，小机构，轨道从较大的天体固定的距离。就我们而言，这两个机构是太阳和地球。韦布望远镜被发送到这些稳定的轨道通过火箭点之一。韦伯的规划有这种选择几个很好的理由。在第二拉格朗日点二级），94万英里（距离地球150万公里），该望远镜将能够保持其网球场大小之间的敏感设备和地球，太阳和月亮，但仍留在轨道，使得遮阳业务和通讯方便。同样重要的是，地球不会阻碍望远镜的看法。 在这个遥远的轨道，韦布望远镜是从地球太远，有我们星球的磁场，能够阻止高能宇宙射线的保护。宇宙射线可能干扰望远镜的信号，甚至建立电荷，它可以创建的小雷击的望远镜等效。这种火花可能伤害敏感设备或损坏望远镜的材料。韦伯经过精心设计，考虑到这一点，有额外的探测器和遮阳传导领域的屏蔽，以防止积累电压。韦伯不像典型的望远镜。这是因为它不是一个封闭的管或圆顶。望远镜看到类似哈勃可见光为主，用管，防止进入其文书杂散光。但韦伯的红外线探测器必须受到保护，主要是从热源，所以它使用了一个开放式的设计，让热量消散容易进入太空。韦伯的遮阳，这是韦伯之后，随即渡过从火箭公布，包括5层的耐热材料称为硅涂层的聚酰亚胺。每一层进一步偏转任何热或光线穿透前层。 韦伯的最具创新性的部分是它的主镜，将折叠起来，可以放入发射的火箭送入太空，并开展一旦接近自己的轨道。韦伯的镜子有18个六角形的部分，近似一个圆圈，是望远镜的反射镜的最佳形状。该镜由18重量极轻，但刚性部分。该部分是由铍，材料处理的极端寒冷的韦布望远镜将面临：-233.3℃（40开尔文，-388华氏度）的能力。合同和变形铍比玻璃少在这寒冷的温度，也因此成为更加统一。韦伯镜的部分也将涂有一层细的24 - K金。这是用黄金涂层的红外望远镜，因为它反映了红灯非常好。利用黄金能将百分之九十八的光线反射，而普通镜子只能反射百分之八十五。

4. 韦伯空间望远镜的轨道高度为什么那么高？

那个位置是L2点，就是第二拉格朗日点。在简化三体问题中（两个大质量质点和一个微小质量质点的三体运动），有5个点可以让小质量天体稳定运行，这5个点被称作拉格朗日点。L2点就是其一。所以，在L2点的优点之一就是不需要轨道调整就可以长期在那个位置运行。
其二，低轨卫星在地球附近运行（如哈勃），会受到大气阻力的影响，轨道逐渐降低。所以需要不停的轨道维持，需要大量的燃料和能量。而L2点远离地球，没有大气阻力，完全不需要考虑这个问题。
其三，韦伯望远镜的主要科学目标是红外观测，但是，存在温度的物体都会有红外辐射，地球、太阳都是非常大的红外干扰源。所以韦伯采取远离地球，并背向地球和太阳观测。
其四，前面说了，温度是红外观测的大敌，望远镜本身的温度也会造成一个本底噪声。而且，观测的后端，比如CCD对温度也很敏感。温度越低，CCD的暗流噪声就越低。L2点远离地球和太阳这两个热源，降温更加容易，同时也节省了宝贵的冷却剂——液氦。

5. 詹姆斯·韦伯太空望远镜抵达最终目的地

   NASA表示，詹姆斯·韦伯空间望远镜已经到达了距离我们约100万英里（150万公里）的轨道目的地，这是其研究宇宙 历史 的关键里程碑， 我们将在今年夏天收到它拍摄的第一张宇宙图像。   
     
     
     韦伯望远镜在太空的常驻地  
     
    韦伯望远镜抵达的第二拉格朗日点远远超过月球轨道，总是在我们星球的一侧，不面向太阳， 它的遮阳板可以保护它阻挡太阳、地球和月球的热量，以维持望远镜观测所需的冰冷温度。  
     
     
    在这个引力平衡点上，韦伯望远镜可以最大化节约其燃料使用，同时对宇宙也有一个极好的视野。 
   
    我们正在做的一切都是为了迎接变革性的宇宙科学，从 探索 系外行星大气层到研究天空中最黑暗的部分，甚至是寻找超过135亿年前形成的第一代星系的遗迹，每一项都令人心神向往，让我们就这样静静等待，等待韦伯为我们打开一扇 探索 宇宙的未来之窗！ 

6. 韦伯太空望远镜首张照片

詹姆斯·韦伯空间望远镜作为美国宇航局史上最复杂的项目之一，就在前几天，耗资100亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜，终于传回了第一张清晰照片。 
  
  3月11日，经NASA确认，韦伯望远镜完成了最后一轮镜片微调，各个参数都完全准确，一切正常，完全没有任何问题。 
  
  在望远镜校准过程中，镜片投向一颗名为2MASS J17554042+6551277的单恒星，距离地球大约为2000光年，亮度比太阳还要高出约16倍之多。 
  
 让我们欣赏一下美轮美奂的第一张照片

7. 詹姆斯韦伯天文望远镜成功进入最终轨道

北京时间1月25日03时，詹姆斯韦伯天文望远镜（JWST）的推进器启动，工作了297秒，使JWST的速度只增加了每秒1.6米的速度，将JWST插入到围绕第二个日地拉格朗日点（L2）的最终轨道，这是该望远镜的最后一次发射后的航向修正。JWST于北京时间2021年12月25日20时20分从法属圭亚那的库鲁航天发射中心发射升空，在太空中航行了一个月的时间，最终到达目的地——围绕L2的轨道。 
     
  在JWST剩余的运行寿命中在 155,000 到 517,000 英里之间的距离上环绕 L2运行，需要六个月的时间才能完成一个轨道周期。由于围绕 L2 的轨道并非完全稳定，因此每三周左右将进行一次小型推进器点火以维持望远镜的轨道。发射前工程师们表示，JWST可能有足够的推进剂运行 5 到 10 年。但由于Ariane 5 运载火箭发射的高精确度和后来进行的两次近乎完美的轨道修正，JWST的运行寿命将增加多年。 
     
  接下来，工程师们将开始为期三个月的复杂调试工作，将望远镜的光学器件校准到接近纳米级的精度。  预计今年夏天能够获得望远镜拍摄的第一张科学图像。

8. 韦伯太空望远镜先进在哪些地方

先进之处：
它配备了高敏度红外线传感器、光谱器等。为便于观测，机体要能承受极限低温，也要避开太阳和地球的光等等。为此，詹姆斯韦伯太空望远镜附带了可折叠的遮光板，以屏蔽会成为干扰的光源。因其处于拉格朗日点，地球和太阳在望远镜的视界总处于一样的相对位置，不用频繁的修正位置也能让遮光板确实的发挥功效。

遮阳装置：
詹姆斯·韦伯空间望远镜的遮阳装置的SPF值达到100万，能够隔绝任何可疑的外部热源，保证望远镜能获得冷静的观测环境。美国宇航局的工程师已经展开了詹姆斯·韦伯空间望远镜的巨型遮阳装置的测试，进展顺利。
巨型遮阳装置面积非常大，接近一个网球场的大小，还有多层结构，美国宇航局在位于加利福尼亚州诺斯罗普格鲁门公司的洁净室中进行了展开测试。
以上内容参考：百度百科——韦伯太空望远镜