韋伯望遠鏡首批照片釋出！25年燒掉100億美元，每張資訊量爆炸，今天這張照片值得熱搜！

美國國家航空航天局與歐洲航天局、加拿大航天局合作，於當地時間7月12日10時30分，在美國馬里蘭州格林貝爾特的美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心進行直播，釋出了

韋布空間望遠鏡

拍攝的首批全套全綵宇宙深空影象和光譜資料。

美國航天局表示，這是迄今最遙遠、最清晰的宇宙紅外影象。

詹姆斯·韋布空間望遠鏡拍攝到的首張深場宇宙紅外全綵影象。該影象顯示了46億年前出現的星系團SMACS0723。

美國航天局11日發表公報說，這一影象是韋布空間望遠鏡拍攝的首批全綵影象的其中一張。這一影象所展示的“SMACS 0723”星系團包含數千個星系，還包含迄今用紅外線觀測到的最微弱的天體。影象覆蓋的廣袤宇宙中這片星空的大小，相當於地面上的人展開手臂後觀察上面的一粒沙。

據介紹，這一影象由韋布空間望遠鏡搭載的近紅外相機拍攝，

由不同

波段的影象合成。

系外行星的大氣構成

WASP-96b是距離地球大約1150光年的一顆氣態巨行星，質量大約為木星的一半，公轉週期只有3。4天，於2014年被發現。韋布觀察到它的部分分子光譜，有的有散射現象，這意味著可能行星上有霾的現象。

南天環狀星雲新彩照

這是關於恆星演化的照片。南環狀星雲（NGC3132）是位於船帆座的一個行星狀星雲，由中心的恆星死亡後向外噴發的物質形成，距離我們約2000光年。

史蒂芬五重星系

史蒂芬五重星系是一個包含4個星系組成的星系群，距離地球約3億光年。照片中還包含著銀河系內恆星，更小星點是在上百億光年外的星系。

船底座大星雲

船底座大星雲位於南天星空，是銀河系中的一個恆星形成區，新生的恆星和它們組成的星團被包裹在大量的氣體和塵埃中間。照片中的很多星點，就是正在誕生中的恆星。

韋布空間望遠鏡由美國航天局與歐洲航天局、加拿大航天局聯合研究開發，被認為是哈勃空間望遠鏡的“繼任者”

（

注：哈勃空間望遠鏡主要在可見光和紫外波段觀測，而韋布空間望遠鏡主要在紅外波段觀測

）

。據美國航天局介紹，

韋

布空間望遠鏡耗資100億美元，是該機構迄今建造的最大、功能最強的空間望遠鏡。

其主鏡直徑6。5米，由18片六邊形鏡片構成，配有5層可展開的遮陽板。

詹姆斯·韋布太空望遠鏡。圖源：NASA官網

這100億美元花在哪兒？

科學家造望遠鏡又遇到了哪些困難？

美國《量子》雜誌曾釋出過一篇釋義性報道《如果它成功了，韋布空間望遠鏡會改寫宇宙歷史》。這篇報道後來拿到了今年的普利策獎，其中詳細介紹了韋布空間望遠鏡背後的故事——

要想回望宇宙的誕生，科學家必須先磨出一面和房屋一般大的鏡子。它的表面必須光滑到如此的地步——如果鏡子被放大到一整個大陸那麼大，它的上面不會有超出腳踝高度的山峰或低谷。只有這麼大這麼平的鏡子，才能收集並聚焦來自天空中最遙遠星系的微弱光線。

鏡子由鈹製成。鈹粉在俄亥俄州被壓成塊，然後在亞拉巴馬州被切割。

鏡片上再覆一層黃金，因為黃金能極好地反射紅外線。

最後，加利福尼亞州一家專門為這個專案而建造的工廠為鏡面拋光。

因為要把房子那麼大的鏡子裝進火箭，鏡面被拆分成了18塊鏡片。為了共同聚焦產生清晰的影象，鏡片在太空中展開後，必須排列到近乎完美的地步，這就需要精度極高的電機。

NASA最後選用了制動器，能以10奈米的精度推動鏡面。這個寬度僅為頭髮的萬分之一。

為了能最大程度感知宇宙中的微軟閃爍，韋布望遠鏡必須前往第二拉格朗日點。在那個點，月球、地球和太陽都位於同一個方向。

架設起一個網球場大小的巨幅遮陽罩，望遠鏡就可以同時擋住這三個天體。透過這樣的方式，望遠鏡終於可以進入極度深寒的狀態（-223℃），從而探測到宇宙黎明時的微弱熱量。

遮陽罩既是紅外望遠鏡的唯一希望

也是它的致命弱點

展開時又要足夠大，重量又不能超出火箭的承重，遮陽罩只能由薄織物組成。

工程師心知，薄織物是“不確定的”，它的運動不可能被完全控制或預測。

如果遮陽罩在展開時被鉤破，整個望遠鏡就會變成一坨太空垃圾。

遮陽罩的材料，研究小組選了美國杜邦公司的“卡普頓”。

但是“卡普頓”的撕裂風險不低，因此保險起見，研究小組決定安裝五層。

一個由吊臂、電纜和細繩所組成的系統，將把這五層遮陽罩都充分展開，分離並繫緊。

但是光是遮陽罩順利展開，就丟擲了一系列難題！韋布專案的首席工程師邁克·門澤爾這樣形容說：“如果是剛性的東西，比如一扇門，你安上一條鉸鏈，就可以預測它的運動方式。小菜一碟。但現在給你的是一條軟的毯子。在床上推一條毯子，然後試著預測它會變成什麼形狀？太可怕了。同樣的事情也發生在繩子上——

每一根拉緊遮陽罩的繩子，可以有一百萬種不同的運動方式。

”

於是，科學家們選擇將遮陽罩摺疊成Z字形，也就是“手風琴式摺疊”，並用107根固定針，讓它可以像貓的爪子一樣縮回。但固定針又帶來了另一個棘手的問題：

針會造成針孔。如果在展開後，所有五層遮陽罩上的針孔恰好排成一條直線，就會讓陽光透過，加熱望遠鏡的光學器件。

最終，科學家們測試了許久，找出了一種方案，使得五層大小各異的遮陽罩不論怎麼展開，上面的針孔都不會排成直線。

功夫不負有心人

或能改寫宇宙歷史

韋布望遠鏡原本打算在2007年發射。但隨著科學家對太空有了更多瞭解，他們想要探知的問題也變多了。於是，它的發射推遲了14年，預算從最早的5億美元，變成了100億美元。

目前，韋布望遠鏡的使命是幫助科學家瞭解這七大問題：

1。宇宙中第一顆恆星什麼時候、在哪裡形成？

2。超大質量黑洞的起源是什麼？

3。暗物質是冷的嗎？

4。大質量恆星如何爆炸成超新星？

5。像地球這樣的行星上的水是從哪裡來的？

6。最有希望的系外行星可以孕育生命嗎？

7。宇宙膨脹率是否打破了目前的宇宙學模型？

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