快啦，揭秘太空就在2021

沈葉華

138億年前的宇宙大爆炸發生后，又過了幾百萬年，宇宙仍處在一片漆黑中，沒有一點兒星光，沒有一絲生氣。那么又過了多少個百萬年才出現半點星光，劃破冗長沉悶的黑暗？這開天辟地的星光由什么元素結合而孕育出來？星系又是如何誕生的？這些問題難倒了一代又一代的科學家。但是現在，能觀測到星星、星系的起源的望遠鏡已造成，并將于2021年發射進入太空，它就是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（簡稱韋伯望遠鏡）。

韋伯望遠鏡是新一代的哈勃望遠鏡，比前輩的本事大得多。比如：哈勃望遠鏡只能觀測宇宙130億年前的情況，而韋伯望遠鏡可觀測135億年前的情況——哈勃望遠鏡觀測宇宙的兒童期，韋伯望遠鏡觀測宇宙的嬰兒期（宇宙的年齡約為138億年）。韋伯望遠鏡還能在太陽系外星球中尋找生命等，目前，它是人類歷史上最先進、最強大的太空望遠鏡。

韋伯望遠鏡沒有鏡筒，看上去酷似一艘揚著金燦燦的巨帆、馳騁在茫茫太空的飛船。它主要由四部分組成：（1）光學望遠鏡;（2）科學儀器模塊;（3）遮陽板;（4）航天器。

（1）光學望遠鏡：主鏡像一朵直徑6.5米的向日葵，由18塊六邊形小鏡組成。小鏡由金屬鈹打造，上面涂著一層薄薄的黃金。

韋伯望遠鏡是一臺紅外望遠鏡，波段是600～28 000納米，它能“看”到我們肉眼看不到的紅外線——遙遠的天體物質正是因為只散發著微弱的紅外線，不散發可見光，所以才能被韋伯望遠鏡逮個正著。

（2）科學儀器模塊：位于主鏡面的背面。該模塊內裝著四臺當今最先進的光學儀器：近紅外相機、近紅外光譜儀、中紅外儀器、精細導星感測器。它們用于分析鏡面所收集的紅外線，來判斷星體物質的性質。

（3）遮陽板：無論是地球上或太空中的物質，只要它高于絕對零度（-273.15℃）就會散發紅外線。比如，地球上的冰也會發出紅外線。韋伯望遠鏡為捕捉太空中高于絕對零度的紅外線，它的鏡面和科學儀器必須阻擋來自其他星體的光和熱，保持在絕對零度左右，這就是遮陽板的作用。

遮陽板將韋伯望遠鏡一分為二。一面朝向太陽，高溫達85℃，安裝著太陽能電池板、航天器等設備;另一面背著太陽，低溫達-233℃，保護著鏡面和科學儀器正常工作。遮陽板分隔的兩面溫度是兩重天：一面散發的熱量幾乎可以烹調食物，另一面則可以冷凍氮氣，將氣態氮變成固態氮。

（4）航天器：支持韋伯望遠鏡在太空中繞軌道運行的設備。它里面安放著六個裝置：供電系統、姿態控制系統、通信系統、指令及數據處理系統、推進系統、熱控系統。

韋伯望遠鏡能比哈勃望遠鏡“看”得更遠，除了設備高端，還由于它“跑”得更遠。哈勃望遠鏡在地球上空570千米的近地軌道上繞著地球轉，跟在地球左右看得多遠？韋伯望遠鏡將沖出地球軌道，越過月球，達到150萬千米外，與地球一起繞著太陽轉。遠在十萬八千里外看太空，其視野當然令哈勃望遠鏡難以望其項背。

韋伯望遠鏡重達6.2噸，高約三層樓，像一艘揚帆遠航的游輪，那么怎樣將這艘巨大的“游輪”送入太空呢？特別是送“貨”的火箭都那么苗條。原來，韋伯望遠鏡可以像三折傘一樣折疊、收縮，成為一個四四方方的包裹，安放在火箭的衛星整流罩內，被送入太空。

火箭發射升空30分鐘后，助推器與火箭一級、二級、三級逐一分離，折疊成包的韋伯望遠鏡獨自駛向目的地，同時開始打開各個部件，首先是太陽能電池板……3天后，放下遮陽板的前后部分，接著鋪開左右部分……30天后，當它到達目的地第二拉格朗日點時，韋伯望遠鏡這雙為人類探索宇宙的眼睛將完全睜開，并睜得大大的。

目前韋伯望遠鏡已建造完成，正在進行各種測試，預計于2021年發射升空。這臺世界上最大型、最復雜、最精致、最尖端的太空望遠鏡斥巨資88億美元建造營運，凝聚了來自美國、加拿大以及歐洲的數千名科學家過去20年孜孜不倦的努力，匯集了他們無窮的智慧與點點滴滴的心血。

星星、星系、宇宙是怎么一步步進化到今天這般璀璨的？再等上兩三年，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將洞察上百億年前的宇宙出生史、成長史，為地球人奉獻出一張張令人眼界大開、奇妙無比的照片。

（編輯 文 墨）