自 1961 年 4 月 12 日，前苏联宇航员加加林乘坐东方 1 号宇宙飞船进入太空开始，人类对宇宙的探索就从未停止过，半个世纪以来，人类不仅登上了月球、甚至未来还要殖民火星——但是，我们对宇宙依然所知无几。

太空望远镜，其实是我们了解广袤宇宙的唯一窗口。

▲哈勃空间望远镜

然而，现役最大的空间望远镜哈勃空间望远镜（Hubble Space Telescope）已经服役了 26 年，随着天文学的发展，哈勃望远镜渐渐无法满足人类对太空探索的需求，我们需要看得更远。

于是，NASA 花了 20 年，耗资 87 亿美金，打造了有史以来最强大的太空望远镜——詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope），并计划于 2018 年送上太空。

这一次，我们要看到宇宙尽头。

▲詹姆斯·韦伯空间望远镜

如何打造史上最大的望远镜？

1989 年，哈勃空间望远镜还没发射呢，NASA 就提出了要给哈勃空间望远镜找接班人的决定——那时候想得美啊，要建造一个低成本的「新一代太空望远镜」，只需要 5 亿美元就可以建成，不到哈勃空间望远镜造价的一半。

▲预计 2018 年发射韦伯空间望远镜

原计划韦伯空间望远镜将放置于距离地球外侧 150 万千米的第二拉格朗日点上，在这个位置引力相对稳定，无需经常调整来修正望远镜的位置，也不会受到地球轨道附近灰尘的影响，毕竟距离地球那么远，隔三差五让宇航员上去修理也不现实。

▲韦伯空间望远镜将放置于第二拉格朗日点（L2）

韦伯空间望远镜的镜面系统由主镜、次镜以及三镜组成，其中主镜由铍制成，口径为 6.5 米，展开面积是哈勃望远镜的 5 倍。为了提高红外反射率，镜面上还镀了一层超薄的黄金膜，为了最大程度上提高韦伯空间望远镜的稳定性，每一片镜片都要打磨数年的时间，并且在低温实验室进行检测。

▲韦伯空间望远镜工程浩大

由于主镜的直径比发射火箭还要大，因此主镜被分割成了 18 块小的六角型镜片，进入太空之后，小镜片们将会在微型马达的控制下展开拼成主镜，协助望远镜拍摄暗夜图像。

▲韦伯空间望远镜主镜

韦伯空间望远镜工程之浩大超出了所有人的想象，到了 2005 年时，制作成本已经高达 45 亿美金！当时 NASA 已经无力单独负荷项目的开发，只好拉来欧洲空间局和加拿大太空局合作，等到 2016 年建成时，已经耗资 87 亿美金。

▲镀金的主镜金光闪闪

人类到底能看到什么？

花费了近百亿美金，把空间望远镜发射到距离地球上百万公里的地方，天文学家们究竟指望韦伯空间望远镜看到些什么呢？其实有 4 个小目标：

1. 寻找宇宙大爆炸之后发射出来的第一束光

2. 研究星系是如何诞生和演进的

3. 了解恒星和行星系统的组成

4. 观察行星系统和生命起源之间的联系

▲一张图看懂宇宙大爆炸全过程

根据大爆炸宇宙模型进行推算，目前宇宙的年龄大约在 138.2 亿年左右，宇宙初期的光线在跨越了漫长的时空之后，将会到达地球附近，而收集这些宝贵的数据，正是韦伯空间望远镜的使命。

为了提高观测的精度，韦伯空间望远镜上配备了极高灵敏度的红外线传感器、光谱器，这些传感器可以捕捉到从宇宙初期就发射出来、极为微弱的红外线。

同时，减少温度和太阳光的影响，韦伯空间望远镜必须处在超低温下进行工作（也就比绝对零度高一点儿），并且利用遮光板来避开太阳光与地球的反射光。

▲韦伯空间站将处于零下 160℃ 的宇宙中

凭借超高精度的红外视觉系统，韦伯空间望远镜将会看到宇宙尽头发出的光线，那也是大部分星系诞生和死亡的地方。更具价值的是，韦伯空间望远镜很有可能观测到目前人类未知的宇宙现象，一扇研究宇宙之谜的新大门正在缓缓打开。

▲在宇宙中展开主镜的韦伯空间望远镜

Geek君有话说

尽管韦伯空间望远镜的观测成果将会对全世界的人民开放，但靠着别国的成果坐享其成，显然不是大国风范。传闻我国的空间望远镜也正在紧锣密鼓地研发之中，究竟要等到什么时候，我们才能看到中国的空间望远镜发射上天呢？

▲中国的天宫空间站