詹姆斯韦伯太空望远镜:它的历史和来自太空的最新照片

作者:

克里斯·米尔斯
更新日期:

2022年7月24日

科学、自然和环境，以及对人类的影响，是克里斯将他的热情用于研究和写作的主题。

关于本文更新的评论

自从最初发表这篇文章以来，我一直在用新的信息、照片和视频更新它。我将继续在文章开头添加最新的信息。如果你想了解更多关于詹姆斯·韦伯太空望远镜的历史和发射，向下滚动到你感兴趣的标题。

韦伯望远镜发射以来的重要事件，包括一张自拍

自韦伯于2021年12月25日发射以来，发生了几件重要事件。

这台望远镜已经飞行了100多万英里，到达了地球位于它和太阳之间的位置。
韦伯已经开始绕太阳运行，与地球保持同步。这样，NASA就永远不会与望远镜失去联系。
在2022年2月和3月，韦伯拍了两张自拍，展示了19面独立的镜子在机械臂上扩展，形成了一面直径约21英尺的大镜子。这是迄今为止为太空望远镜制造的最大的镜子。
韦伯拍摄的第一张科学图像于2022年7月12日发布。

詹姆斯·韦伯太空望远镜的自拍

韦伯望远镜的两张自拍

上面两张照片是詹姆斯·韦伯太空望远镜于2022年2月和3月拍摄的。他们展示了如何将较小的独立镜子成功地部署到一个21英尺高的镜子上，这是太空望远镜有史以来使用的最大的镜子。

深场图像

the-james-webb-space-telescope-the-formal-successor-to-hubble — NASA, ESA, CSA和STScI

韦伯深场图像

这张韦伯深空图像是美国宇航局于2022年7月发布的。向外发光的天体是恒星。所有其他的光都是星系。在这张照片中，我们比前人看得更远。图片中最远的星系距离地球131亿光年。这束光已经传播了131亿年，直到它击中韦伯的镜子并拍摄了这张照片。这意味着我们看到的这些星系是它们的婴儿期。

船底星云，恒星的诞生地

船底座星云

这种星云位于星际空间，不应该与围绕垂死恒星的行星状星云混淆。

像船底座星云这样的星际星云是恒星和行星的诞生地。星云由氢、尘埃和其他星际气体组成，这些气体聚集在一起，随着它们变大，吸引越来越多的物质。最终，这些天体变得如此密集，以至于它们变成了恒星。较小的天体成为新的行星。

韦伯的红外摄像机使它能够穿透尘埃和气体，揭示里面发生的事情。哈勃望远镜无法穿透这个障碍，因为它使用的是可见光而不是红外光。

史蒂芬五重奏的

斯蒂芬五重奏的照片，一组五个星系彼此靠近。

NASA, ESA, CSA和STScI

史蒂芬五重奏的

斯蒂芬五重奏是由五个相互靠近的星系组成的。在上面照片的中右，当其中一个星系撞击星系团时，冲击波向外发散。

韦伯的景深和图像清晰度远远超过哈勃望远镜和迄今为止的任何其他太空望远镜。

南环星云

南环星云，一颗垂死的恒星

南环星云被称为行星状星云，不要与星际星云混淆。韦伯望远镜首次向科学家们揭示了围绕中心恒星的气体云和尘埃云。这就确定了这颗恒星是一颗红巨星还是一颗垂死的恒星。

有水的系外行星

韦伯拍摄的一颗类地行星，带有水的特征。

NASA, ESA, CSA和STScI

系外行星的大气组成

上图是一颗被天文学家称为WASP 96b的类地行星，距离地球1150光年。覆盖在行星上的图表显示了以云和雾霾形式出现的大气水。虽然哈勃望远镜在2013年的一张图像中也发现了水，但韦伯提供了更详细的细节。天文学家对利用韦伯望远镜发现更多有水的系外行星感到兴奋。

发布后更新

2021年圣诞节7点20分，由欧洲航天局提供的阿丽亚娜火箭携带詹姆斯·韦伯太空望远镜成功从南美法属圭亚那的阿丽亚娜太空公司la -3发射中心发射升空。发射29天后，它将开始在拉格朗日2轨道(L2轨道)绕太阳运行。这是一个理想的位置，可以帮助保存“韦伯”号宝贵的燃料供应。(见下面的JWST光晕轨道视频)。

顺便说一句，这次发布以及随后的一切都是完美无缺的。

詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射

詹姆斯·韦伯“韦伯”太空望远镜从运载火箭的最后一部分脱离

环绕L2太阳地球的JWST光环轨道

发射前:距离詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射还有几个小时

詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射日期是2021年12月25日星期六上午7点20分。早上六点开始直播。

这架望远镜将从法属圭亚那库鲁附近的欧洲太空港的阿丽亚娜太空公司la -3发射中心发射升空。

现场观看发射NASA官方广播

展望未来:用“韦伯”太空望远镜探索太空

“太空，最后的边疆……”这句话出自《星际迷航》每集的开头，表达了我们许多人对太空探索的感受。通过科幻电影，我们已经习惯了看到人们在太空中探索新世界，但现实不时地把我们召回来，我们记得人类的足迹只能在两个天体表面上找到，地球和地球的月球。

许多人希望看到我们再次进入太空，目标是在遥远的行星上行走。使用这种方法可以发现什么?我们可以近距离地目睹地形、环境、天气，甚至可能还有冰或液态水，甚至生命。但这是探索太空的唯一方式吗?这是观察“外面”有什么谎言的最好方法吗?

詹姆斯·韦伯太空望远镜的诞生

1961年至1968年，詹姆斯·韦伯是美国宇航局的第二任局长，在此期间，超越地球大气层的冒险被称为“太空竞赛”。比起赢得竞选，韦伯更感兴趣的是加强研究、大学和航空航天工业。

探索太空的最佳方式是什么?我们是通过把人送上火星来了解更多，还是通过无人驾驶的冒险来了解更多宇宙?

1996年，美国宇航局与欧洲航天局和加拿大航天局一起开始研究当时被称为“下一代太空望远镜”的项目。其目标是看得更远、更清楚，以便了解目前宇宙的性质以及更多关于它的起源。

这些目标表达了詹姆斯·韦伯的远见，以至于在2002年，下一代太空望远镜的名字被重新命名为詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)。

什么是詹姆斯·韦伯太空望远镜?

首先，这是一个太空望远镜。这意味着它被设计成在地球大气层外运行。望远镜最重要的部分是它的镜子，它可以弯曲光线并将其聚焦以产生清晰的图像。JWST上的镜子是迄今为止建造的空间望远镜中最大的镜子。这里列出了负责太空望远镜的航天局发射的主要太空望远镜，发射年份，收集的光线类型，以及观测到的物体/现象。

哈勃太空望远镜/美国宇航局，欧洲航天局(ESA) / 1990 /可见光、紫外光、近红外光/深空物体
钱德拉x射线天文台/ NASA / 1999 / x射线/各种
斯皮策太空望远镜/ NASA / 2003 /红外/遥远和近距离的物体
赫歇尔空间天文台/欧洲航天局和美国宇航局/ 2009 /远红外/各种
普朗克天文台/ ESA / 2009 /微波/宇宙微波背景
开普勒任务/ NASA / 2009 /可见/系外行星
费米伽玛射线空间望远镜/ NASA / 2008 /伽玛射线/各种
快速伽马射线爆发探测器/ NASA / 2004 /伽马射线，x射线，紫外线，可见/各种
积分/ ESA / 2002 /伽马射线，x射线，可见/各种
xmm -牛顿/ ESA / 1999 / x射线/各种
GALEX / NASA / 2003 /紫外线/星系
COROT / CNES和ESA / 2006 /可见/系外行星
太阳和日光层天文台/ NASA和ESA / 1995 /光紫外、磁/太阳和太阳风
STEREO /NASA / 2006 /可见光、紫外线、无线电/太阳和日冕物质抛射

我们需要另一个太空望远镜吗?

这些太空望远镜的镜子是用来收集一种特殊的光，比如紫外线，红外线，x射线，伽马射线，可见光。望远镜收集的光的种类使它能够收集某些物体或事件的最佳图像。

JWST将收集远红外线。

使JWST不同于其他望远镜的主要特征是其反射镜的大小。哈勃太空望远镜的镜面直径为8英尺(2.4米)。JWST的镜子长21.4英尺(6.5米)。JWST的镜子太大了，没有运载火箭有能力携带它。因此，镜子由18个六边形的部分组成，这些部分将被折叠起来，直到展开。到那时，镜子将展开。

其他设备:

的时候。镜子会收集红外线，产生足够的热量摧毁船上的敏感设备。因此，它必须保持非常凉爽。遮阳板可以随时阻挡来自太阳、月球和地球的光线。
相机。
近红外摄影机
近红外光谱仪
中红外仪器
精细制导传感器和近红外成像仪和无缝隙光谱仪

哈勃拍摄的鹰状星云的创造之柱

JWST将去哪里，它将向我们展示什么?

JWST将在距离地球93万英里(150万公里)的地方绕太阳运行。它将在与地球相同的时间内完成一圈太阳公转。

红外线将被收集起来，这意味着它将执行哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜的任务。在红外线范围内观察，加上地球大气中没有水蒸气和二氧化碳，JWST将能够穿透太空中的气体和尘埃。这将提供比从地球红外摄影收集到的更清晰的图像。

JWST将观测星云、尘埃云，如猎户座星云、马蹄星云和鹰状星云中的创世之柱，那里是行星和恒星的诞生地。

我们将能够看到环绕恒星的圆盘，这是围绕恒星运行的尘埃和碎片的聚集，表明行星的形成。

由于其镜子的尺寸和红外技术，JWST的视野将远远超出哈勃望远镜所能观测到的范围。最古老的星系是离我们最远的星系。JWST将拍摄这些星系的图像。这是一个惊人的事实。JWST捕捉到的来自这些星系的光，自宇宙大爆炸后不久，已经传播了近140亿年。这意味着这些图像将不会代表这些星系的当前状况，而是它们非常年轻时的状况。我们将更多地了解宇宙是如何形成的。从这个意义上说，JWST将是一台时间机器。我们能回顾过去吗?是的，我们绝对可以。

詹姆斯·韦伯太空望远镜何时发射?

像JWST这样的太空望远镜的概念是在1989年的一次科学研讨会上提出的。1993年，太空望远镜研究所成立了一个委员会，负责监督21世纪太空和天文学任务的发展。

汤姆·杨是美国宇航局2018年特许的独立审查委员会主席。以下是他对延迟的解释:

JWST推迟两年半有五个根本原因，包括人为错误、嵌入式问题、缺乏对遮阳板等新技术的经验、过度乐观和系统复杂性。

其中一个人为错误的例子是，工作人员在没有与供应商核实的情况下，使用了错误的溶剂清洗航天器阀门，导致阀门损坏。这种人为错误导致了18个月的进度延迟和6亿美元的额外成本。

最后的边疆

这些都是摆在我们面前的现实和令人惊叹的可能性，它们完全在我们一生的大部分时间之内。它值得花费数十亿美元、拖延和失望吗?这个“最后的边疆”值得我们探索吗?这样我们就能知道真相了。这种潜在的知识是对古代信仰的威胁，还是会以某种方式证实它们?当然，我们已经知道，这个宇宙，就像它今天存在的那样，不是在瞬间出现的，而是在数十亿年的时间里不断诞生，新的太阳、行星和星系，不断膨胀、生长，向外加速，进入遥远的世界。

源url

据作者所知，这些内容是准确和真实的，并不意味着要取代来自合格专业人士的正式和个性化的建议。

克里斯·米尔斯(作者)2019年4月29日，密歇根州特拉弗斯城:

劳伦斯，优秀的科学家对知识有永不满足的渴望。我最近了解到，科学家估计有4000亿个星系……不是太阳系，是星系。感谢阅读。

劳伦斯·赫2019年4月26日，新西兰汉密尔顿:

克里斯

这里有一些壮观的图片。哈勃望远镜改变了我们理解太空的方式，现在仍在改变着我们理解太空的方式，我认为詹姆斯·韦伯望远镜也会这样做。

我几个月前读到，科学家们只有在一个问题剩下两个问题时才会对它的答案感到高兴，我想他们会对JWT非常满意!

朵拉-无论是2019年3月26日《加勒比》:

有趣!无论是被称为JSWT的现象，还是关于我们宇宙存在的结论。谢谢你做了调查，做了这么精彩的演讲!将会监听发射，同时希望不会再出现价值百万美元的错误。

克里斯·米尔斯(作者)2019年3月25日，密歇根州特拉弗斯城:

初学者，继续观察和学习。宇宙将以前所未有的方式向我们敞开。

BUDDINGSCHOLAR2019年3月25日:

我对天文学和行星科学很感兴趣，虽然不是一个主要的物理学习者....等待更多关于哈勃和太空的细节

克里斯·米尔斯(作者)2019年3月24日，密歇根州特拉弗斯城:

肖恩，很高兴在惠普再次见到你。有了我妻子教我的科学知识，有了我能从你那里学到的知识，我敢打赌我能成为一名科学老师。如果我早几年考虑一下，那就好了:)谢谢你的来访，谢谢你不断的爱的礼物。

Ioannis Arvanitis2019年3月24日，希腊阿尔梅罗斯:

我喜欢你写物理主题的文章，兄弟!我认为，如果你的朋友们——也就是我，哈哈——帮点忙，你可以成为一名科学老师!我们这里有令人尊敬的工作!做得好!谢谢你帮助人们理解物理的“魔力”。

爱没有国界!

肖恩

克里斯·米尔斯(作者)2019年3月23日，密歇根州特拉弗斯城:

Onwar Hossen，谢谢。

克里斯·米尔斯(作者)2019年3月22日，密歇根州特拉弗斯城:

见到你总是很高兴，贝基。很高兴你觉得这篇文章很有用。我爱亚利桑那的黑暗天空。美丽。

贝基卡茨2019年3月22日，亚利桑那州赫里福德:

我女儿很喜欢看天空。我们住在偏僻的地方，她邀请她的朋友来我家后院安装望远镜。这里太黑了，最适合观星了。周围没有光污染。他们出来的时候，有一半时间都在外面过夜。我只是要确保他们不会太兴奋以至于打扰到邻居。幸运的是，因为我们都有4英亩以上的土地，如果他们把它放低一点，就有足够的空间来避免打扰。我喜欢你提供的信息。

Eric dierk2019年3月22日，美国加利福尼亚州斯普林谷:

真有趣，克里斯。

克里斯·米尔斯(作者)2019年3月22日，密歇根州特拉弗斯城:

埃里克，你把我丢在那里了。现在，我在马萨诸塞州的洛厄尔。当你提到在洛厄尔天文台附近长大时，我想，等等，埃里克是在东部长大的吗?后来我想起了弗拉格斯塔夫的名字。是的，夜空太美了。我想念它。

克里斯·米尔斯(作者)2019年3月22日，密歇根州特拉弗斯城:

帕梅拉，我很高兴你从文章中学到了一些东西。我同意你的看法。很遗憾发射推迟了这么久。对我来说，等待是值得的。

Eric dierk2019年3月22日，美国加利福尼亚州斯普林谷:

太棒了。我不会去查的。可以说，我依靠像你这样伟大的骑手来开阔我的视野。

你住在美国最黑暗的城市，晚上也没那么酷。我在离洛厄尔火星山天文台3/4英里的地方长大，太棒了。他们在我们的煤渣地练习月球车-苏梅克。

游览格雷厄姆山很棒——梵蒂冈天文台?

谢谢你继续我在这方面的学习。

帕梅拉Oglesby来自阳光明媚的佛罗里达州，2019年3月22日:

我对发射延迟感到难过，因为我们将学习的东西听起来很迷人。我从这篇文章中学到了很多关于JWST的东西。