史上最貴的 James Webb 太空望遠鏡終於順利升空了

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JWST
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1996 年開始開發,原訂 2007 年發射的 James Webb 太空望遠(JWST),在經過 14 年的延誤和超過 100 億美元的開銷後,終於在稍早由 Ariane 5 火箭運載升空,開始前往「工作地點」的地日 L2 拉格朗日點的路上。

JWST 是個紅外線望遠鏡,但一般仍稱之為以光學和近紫外線為主的哈伯望遠鏡的繼任者。這是因為兩者在了解宇宙起源這一個非常重要的任務目標上,其實是一脈相承的 —— 哈伯在超過 30 年的任務中,拍下了多張「深空」系列的照片,是持續盯著一小片的空域,所拍出的超長曝光照片。這些照片中可以看到目前人類能力所及,最遙遠的太空物體,同時因為光速的限制,最遠也就意味著最古老的物體。然而由於宇宙在膨脹的緣故,愈遠的物體遠離我們的速度也愈快,使它們發出來的光線波長會被拉長,也就是所謂的「紅移」現象。哈伯的光學波段已經到達了極限,要看到更遠、更老的物體的話,就要進入紅外線波段才行,這也就是為何 JWST 與哈伯一脈相傳的原因。

身為紅外線望遠鏡,JWST 有著和哈伯完全不同的需求。這主要是熱量會嚴重干擾觀測,因此 JWST 自身要有著複雜的隔熱裝置,並且遠離地球、甚至是月亮的反光。為此,JWST 自身不僅在設計上有著多層的「遮陽板」,架設在望遠鏡本體與太陽之間,同時 JWST 的軌道也遠在地日 L2 拉格朗日點,讓地球(和月亮)永遠在與太陽相同的一側,如此 JWST 只要擋住來自那個方向的熱量,就能保持觀測不被干擾了。

然而,為了讓主鏡直徑達到 6.5m、遮陽板還要再更大的 JWST 能塞進運載火箭 Ariane 5 的 5.4m 整流罩之中,JWST 所有的組件都是「折疊」起來的,甚至連主鏡都是由 18 面小鏡片所組成,當中最外面的六片是向後折的。整個展開太陽能板、展開主鏡、以及其他各種折疊起來的儀器與設備的過程,一共有多達 344 個步驟,其中光是將遮陽板展開就有 225 個步驟。這 344 個步驟當中,足足有 307 個是不能失敗的 —— 只要任何一個沒照著預期的來,基本上就是任務失敗,100 億美元和 25 年的時間也打了水漂。

所以說,雖然今天的發射一切順利,但接下來大約兩週的時間才是更加的關鍵呢!

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