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來源：互聯網

詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（James Webb Space Telescope，簡稱為JWST），由美國航空航天局、歐洲航天局和加拿大國家航天局聯合研發，于1996年啟動，2021年12月完成發射，是哈勃空間望遠鏡的繼任者。

科學家們為克服大氣的干擾，將望遠鏡安置在地球軌道上，最早部署的是哈勃空間望遠鏡。后由新一代太空望遠鏡---詹姆斯·韋伯空間望遠鏡接替它的工作，韋伯望遠鏡項目啟動于1996年，2010年4月，詹姆斯·韋伯空間望遠鏡通過了關鍵任務設計審查。2011年，韋伯望遠鏡項目進入最終設計和制造階段。2016年11月，詹姆斯·韋伯空間望遠鏡完成最終建造工作。2021年5月，其完成了所有試驗工作，并被封閉起來。2021年10月，其抵達null的null。2021年12月25日7時20分（美東時間），在發射延遲數年后，詹姆斯·韋伯空間望遠鏡從null成功發射升空；2022年1月24日順利進入圍繞日地系統第二拉格朗日點的運行軌道。

詹姆斯·韋伯空間望遠鏡總耗資約 100 億美元，比哈勃望遠鏡大六倍，設計能觀測到 135 億年前的宇宙。詹姆斯·韋伯空間望遠鏡主要由三個部件組成：光學望遠鏡（OTE）、太空艙組件以及綜合科學工具指令艙（ISIM）。2022年7月中旬，韋布空間望遠鏡正式開始工作，拍攝第一批用于科學研究的照片。當地時間2022年7月11日，null（null）公布了詹姆斯·韋伯空間望遠鏡拍攝的首批圖像成果。該批五張圖像涵蓋深空星系團、致密星系群、彌漫星云以及太陽系外行星等天文學最前沿的研究領域。2022年9月1日，美國國家航空航天局宣布，詹姆斯·韋伯空間望遠鏡首次拍攝到一顆系外行星的直接圖像，該顆被命名為HIP 65426 b的系外行星是一顆不宜居住的氣態巨行星，其質量是木星的6~12倍，年齡在1500~2000萬年之間，比地球年輕得多。9月，韋伯望遠鏡對質量是地球8.6倍的系外行星K2-18 b進行了一項新的調查，發現了包括甲烷和二氧化碳在內的含碳分子的存在。

韋伯望遠鏡詹姆斯·韋伯空間望遠鏡發回高質量紅外圖像，助力人類深入探索宇宙并提高對星系的起源和演化、恒星形成、行星形成等過程的理解。其代表著人類深邃[suì]的好奇心，使人類能夠不畏艱辛，帶領人類觀看未曾一見的隱秘世界，為整個人類的科學認知貢獻力量。

命名由來

通過地球大氣層觀測太空中的天體，就像是透過一杯水看世界，所有東西都是扭曲或者不清晰的。只有在地球大氣層以外的地方，望遠鏡才能夠探測到來自恒星、星系和太空中其他天體的光，而這些光都沒有經過大氣層的扭曲和吸收，觀測結果也會更加清晰。為了克服大氣的干擾，科學家們將望遠鏡安置在地球軌道上，稱為，其中最早部署的是哈勃空間望遠鏡太空望遠鏡。

后由新一代太空望遠鏡來接替它的工作，這就是詹姆斯·韋布空間望遠鏡（James Webb Spatium Telescopium，JWST）。詹姆斯·韋伯空間望遠鏡項目啟動于1996年，起初稱為“下一代空間望遠鏡（Next Generation Space Telescope，NGST）”，2002年改為現名，以紀念美國國家航天局的第二任局長詹姆斯·韋布（James Webb）在阿波羅計劃中發揮的關鍵性領導作用。國家天文臺研究員、天文學名詞審定委員會委員鄧勁松介紹，天文學名詞審定委員會在審定JWST的中文名時，Webb采納了新華社譯名室的譯名“韋布”，坊間常見的則稱為“韋伯”。“韋伯”實為Weber或Webber的譯名，如在天文界知名度頗高、最早自稱探測到引力波的物理學家約瑟夫·韋伯。

發展歷程

發展背景

1990年4月24日，發現號航天飛機從美國肯尼迪航天中心發射升空，將“哈勃空間望遠鏡”送上了近地軌道。“”第一次給人類展現了宇宙的深空，帶來了距離地球130億光年之外的信息，了解138億年前宇宙大爆炸的起始點，揭示大爆炸的真相等，但“哈勃”已然接近暮年。美國航空航天局（簡稱 NASA）最初對“哈勃”的設計壽命是25年。在確定哈勃繼承者的計劃上，早在“哈勃”還未上天時就開始醞釀，接替它工作的新一代太空望遠鏡，就是詹姆斯·韋伯空間望遠鏡。因為詹姆斯·韋伯空間望遠鏡耗資巨大，幾番超出原有預算，NASA不得不尋求與歐洲航天局合作，所以延誤了一段時間。

研發工作

詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（下面簡稱“韋伯望遠鏡”）后由美國國家航空航天局（NASA）、歐洲航天局（ESA）和加拿大航天局（CSA）共同研發。?2001年末，NASA意識到對于未來的空間探測方案最關鍵的工程技術之一，就是為這些項目的低噪探測系統提供長期的6K及以下溫區的冷卻。為了使得壓縮式制冷機的發展能夠應對這些項目的挑戰，NASA啟動了先進制冷機技術研發項目（Advanced Cryocooler Technology Development Program，簡稱 ACTDP），在NASA之前成功的斯特林制冷機、脈管制冷機和透平逆布雷頓制冷機等制冷機技術的基礎上，致力于研發在6K和18K能夠提供制冷量的制冷機。

2003年秋天，3家競爭單位的制冷機方案完成了初步設計評審，并開始細節設計ACTDP的工程樣機。2004年春天，受NASA)資金減少和項目延遲的影響，ACTDP也延長了一年。2007年，MIRI制冷機子系統完成了制冷機的研發和演示。在其他方面，同年1月，JWST項目中的10項關鍵技術開發中有9項成功通過了第三方審查，這些技術被認為足夠成熟，可以消除項目中的重大風險。2008年3月，項目完成了初步設計審查（PDR）。4月，該項目整體成功通過了第三方審查。2009年3月，項目的集成科學儀器模塊進行評審；10月，項目完成了光學系統組件評審，以及2010年1月的遮陽罩評審。

到了2010年4月，韋伯望遠鏡通過了關鍵任務設計審查（MCDR）的技術部分，意味著整個韋伯望遠鏡能夠滿足其任務的所有科學和工程上的要求。之后的幾個月內，在一個被稱為獨立全面審查小組的評審過程中，對項目進度進行了審查，導致了對任務的重新規劃，將發射時間從2015年調整到2018年。2011年，韋伯望遠鏡項目已進入最終設計和制造階段（D階段）。主鏡六邊形鏡片的組裝工作于2015年11月開始，并于2016年2月基本完成。韋伯望遠鏡的最終建造工作于2016年11月完成。

測試工作

2017年9月，表示，韋伯空間望遠鏡的發射時間從2018年的10月推遲至2019年的3月至6月之間。聲明解釋說，韋伯望遠鏡及其遮光板的體積和復雜性超過多數探測器，比如僅遮光板釋放設備就要安裝100多個，振動測試也要用更長時間。

2018年3月，廣泛的測試工作開始。由于遮光罩在一次實際展開測試過程中撕裂，遮光罩的電纜沒有充分擰緊，美宇航局將韋伯望遠鏡的發射再次推遲了一年多（至2020年5月）。2018年6月，宇航局將發射日期又推遲了10個月（至2021年3月），這是基于2018年3月展開測試出現問題后召開的獨立審查委員會的評估。2020年10月，為了模擬火箭的發射環境，韋伯望遠鏡完成了環境測試試驗。2020年12月，韋伯望遠鏡再次完成了遮陽罩的一系列測試。2021年5月，其又完成了主鏡面的展開試驗。此后，韋伯望遠鏡被封閉起來。

發射升空

2021年9月9日，宣布，韋伯望遠鏡計劃于2021年12月18日，在法屬圭亞那庫魯航天中心由阿麗亞娜-5運載火箭（Ariane5）發射升空。9月26日，一艘載著韋伯望遠鏡的駁船離開加利福尼亞州，歷時16天，行程9300余千米，到達南美洲東北海岸法屬圭亞那庫魯河上的帕里亞卡博港。法屬圭亞那緯度極低，對航天發射十分有利。從海港卸下后，于2021年10月12日抵達庫魯的歐洲航天發射中心。

2021年11月22日，表示，位于法屬圭亞那的韋伯望遠鏡發射基地發生異常情況，導致發射日期推遲到12月22日，由阿麗亞娜V型火箭在其VA256飛行任務中發射。12月14日，美國航空航天局發布聲明，韋伯望遠鏡團隊正在解決望遠鏡與運載火箭系統之間的通信問題。這導致發射推遲2天，最早12月24日發射。12月21日，受法屬圭亞那庫魯航天中心所在區域的惡劣天氣影響，韋伯望遠鏡的發射日期將從12月24日推遲至最早12月25日。2021年12月25日7時20分（美東時間），在發射延遲數年后，的繼任者---韋伯望遠鏡從法屬圭亞那庫魯航天中心成功發射升空。

韋伯望遠鏡此行的終點是日地拉格朗日點（L2），一個引力穩定點，大約是地球和月亮之間距離的4倍，其將與地球同步環繞太陽運行，始終停留在地球夜面。發射一周后韋伯望遠鏡開始陸續啟動各種精密機構，包括140個釋放機構、70個鏈組件、400個滑輪、90根電纜和8臺展開電機等。2022年1月8日，韋伯望遠鏡的主鏡在太空完全展開，準備開啟對宇宙起源的探索。北京時間1月9日零點前后，韋伯望遠鏡成功完成了主反射鏡最后一部分的展開，并完成鎖定。1月25日，韋伯太空望遠鏡使用其機載推進器超過5分鐘（297秒），對望遠鏡的軌道進行了發射后的最后一次航線修正。這次中途修正使韋伯望遠鏡進入了它在第二個太陽地球拉格朗日點的最終軌道（L2），離地球大約有100萬英里。

太空工作

首批全彩圖像

2022年2月11日，null(NASA)公布了韋伯望遠鏡所攝第一顆null2質量 J17554042+6551277的圖像以及一張望遠鏡的“自拍照”，鏡面校準曾存在可能出現多個副本的潛在問題，最終成功拍下單一圖像。7月8日，null發布了一張由韋伯望遠鏡拍攝的武仙座星系照片，這是有史以來最深處的宇宙圖像之一，也是NASA計劃7月份公布的首批韋伯望遠鏡全彩圖像的“預覽圖”。7月11日，美國總統null通過社交媒體公布了韋伯太空望遠鏡拍攝的首張全彩色圖像。美國航空航天局表示，這是迄今為止遙遠宇宙最深、最清晰的紅外圖像。此外，韋伯望遠鏡還拍攝了null、WASP-96b、南環星云和null的圖像。7月20日上午，一份最新報告顯示，韋伯望遠鏡曾在2022年5月被一塊太空巖石擊中，其受損程度可能比最初預計的更加嚴重。2022年7月20日，據法新社報道，韋伯望遠鏡可能發現了宇宙中已知最早的星系，該星系已經存在135億年。7月21日，一項最新發現可使韋伯望遠鏡確定地外星球中陸地和海洋的面積比例。

圖像拍攝成果

2022年8月2日，美國航空航天局和歐洲航天局表示，韋伯望遠鏡透過時間和大量塵埃，拍攝到null的新圖像，以前所未有的清晰度揭示了這個不斷旋轉的彩色圓環。8月22日，null公開了由韋伯望遠鏡的近null在8月7日拍攝的兩張照片，這兩張照片捕捉到了null的北極光、南極光以及極地地區的薄霧。9月11日，美國國家航空航天局公布了獵戶座大星云內部區域圖像。9月20日，美國國家航空航天局又發布了韋伯望遠鏡在2022年9月5日通過NIRCam儀器拍攝的首張null紅外圖像。2022年9月，美國航空航天局宣布，詹姆斯·韋布空間望遠鏡拍攝到了蜘蛛星云（Doradus 30）的壯麗圖像，在這張蜘蛛星云照片中，還有一個形狀完美的“愛因斯坦環”（阿爾伯特·愛因斯坦 ring）是指一種由于光源發出的光線受到引力透鏡效應的影響，而使觀測所得的光源形狀改變呈環形的現象。10月12日消息，null發布了由韋伯空間望遠鏡拍攝到的null在太空中形成“指紋”的圖像。這個罕見的宇宙景象由恒星及其null產生的塵埃環組成。

當地時間2022年10月19日，美國航空航天局宣布韋伯望遠鏡捕捉到了圓柱形星際氣體和塵埃構成的天體景象“null”的詳細圖像。11月4日，加拿大天文學家領導的一個國際科研團隊利用韋伯望遠鏡，確定了迄今已知最遙遠的null。該null由數百萬顆null組成，這些恒星可能是宇宙中第一批最古老恒星的“遺骸”。11月18日，韋伯望遠鏡發現了一顆名叫GLASS-z12的星系。12月14日，韋伯望遠鏡發現了兩個最久遠的星系。

新的科技發現

2023年1月13日，韋伯望遠鏡在探索神秘星系NGC 346過程中發現了關于null的相關線索。1月16日，韋伯望遠鏡首次發現了一顆圍繞null運行的null。這顆行星正式編號為LHS475b，位于距離地球41光年的八角星座，主要由巖石構成，其大小幾乎和地球相同，是地球直徑的99%。2月20日，韋伯望遠鏡的最新深空圖像顯示了一個名為“潘多拉星系團”的太空區域---Abell2744。2月22日，英國《自然》雜志發表的一篇論文，報道了在大爆炸后約5億-7億年形成的候選大質量null。這些星系的質量超出了一直以來人們對早期星系質量的預期。觀測結果來自韋伯望遠鏡公布的首批數據。

2023年3月15日，美國航空航天局使用韋伯望遠鏡捕捉到了一顆瀕臨死亡的null的短暫狀態。美國國家航空航天局在null null舉行的“null”多元創新大會上發布了照片。圖中展示了一顆即將成為“null”的恒星——WR124。這顆恒星位于null，距離地球大約15000光年。3月28日，國際著名學術期刊《自然》發表一篇天文學論文稱，根據韋伯望遠鏡的觀測結果，地球大小的nullTRAPPIST-1b上未發現大氣的跡象。4月3日，美國科學家利用韋伯望遠鏡，發現了迄今已知最古老黑洞，這個黑洞在宇宙大爆炸后5.7億年形成，這一發現可幫助人們理解黑洞這類宇宙“怪獸”的起源及演化歷程。

2023年4月，美國天文學家利用韋伯望遠鏡發現了近300億光年外的史上最遙遠星系團，相關論文于4月24日發表在《天體物理學雜志快報》上。5月8日，在英國雜志《自然·天文學》，天文學家刊發利用韋伯望遠鏡觀察null外null“null”周圍塵埃，結果發現共有3道塵埃環圍繞這顆恒星，其中兩道為首次發現的相關研究。7月12日，null發布一張由韋伯望遠鏡拍攝的恒星形成“特寫”圖像。7月18日，null和得克薩斯大學的天文學家，根據韋伯望遠鏡的數據發現了null存在的證據。相關研究發表在《null》上。9月11日，美國國家航空航天局發布消息，韋伯望遠鏡對質量是地球8.6倍的系外行星K2-18 b進行了一項新的調查，發現了包括甲烷和二氧化碳在內的含碳分子的存在。

2024年5月8日，美國航天局在官網發布消息：一個國際團隊利用韋布望遠鏡觀測發現，一顆炙熱的系外巖石行星可能有大氣層。盡管該行星可能被巖漿海洋覆蓋，無法維持生命，但對其研究可增進對地球早期歷史的了解。相關論文 2024 年 5 月 8 日發表于《自然》。此次發現意味著一個新的里程碑，這是人類首次探測出一顆太陽系外類地行星的大氣成分，而且確定其為“次生大氣”。7月7日，法國科學家借助詹姆斯·韋布空間望遠鏡，首次在宇宙中發現了“懸空”冰。該發現有助于人們揭示地球生命化學成分的秘密。

系統結構

韋伯空間望遠鏡造價100億美元，是美國航空航天局迄今建造的最大、功能最強的空間望遠鏡，其主鏡直徑6.5米，由18片巨大六邊形鏡片構成，總面積為哈勃空間望遠鏡的5倍以上；配有5層可折疊的遮陽板。其由三個主要部件組成：光學望遠鏡（OTE）、太空艙組件（太空艙和遮光罩）以及綜合科學工具指令艙（ISIM）。

光學望遠鏡

光學望遠鏡模塊(OTE)是韋伯望遠鏡的主要結構之一，由望遠鏡的主鏡、次鏡、三級反射鏡、精細轉向鏡、望遠鏡框架及其控制裝置等結構組成。OTE好比整個韋伯望遠鏡的眼睛，其原理是三鏡消像散望遠鏡：光線首先由主鏡匯聚并反射給次鏡，次鏡進一步將光線傳遞給處于望遠鏡中心的三級反射鏡，而后經過精細轉向鏡傳遞給綜合科學儀器模塊進行光線的接收與處理。??

對主鏡的設計與建造是整個“韋伯”工程中最具挑戰性的。主鏡展開后寬達6.5 米，如果把它做成一面單獨的大鏡子，對現有的運載火箭來說均太大了。因此，工程師將主鏡分割成18塊正六邊形，在發射前折疊放入火箭整流罩，發射后再展開，異常精巧，是合理利用火箭整流罩空間的設計典范。

因為主鏡展開后的精度對望遠鏡的觀測能力有巨大影響，如何保證展開后的精度是主鏡設計的難點之一。換句話說，18片獨立的鏡片在展開后要渾然一體。對此，工程師為每一塊鏡片設計了6個電動伺服機構(致動器)，使每塊鏡片均能單獨調整角度，最高調整精度甚至達到了10納米，這一尺寸大約相當于人類頭發絲的一萬分之一。韋伯望遠鏡發射后，近紅外相機 (NIRCam) 的波前傳感器會測量每一片主鏡的誤差，進而利用計算機算法實現每一塊鏡片的自動調整。

韋伯望遠鏡的次鏡、三級反射鏡的材質與主鏡相同，均為鍍金鈹鏡。其中次鏡是一個直徑74厘米的圓形曲面，三級反射鏡則是一個更小的不對稱六邊形鏡片。光線經過主鏡、次鏡、三級鏡的反射后，由精細轉向鏡進一步穩定圖像，傳遞給綜合科學儀器模塊中的四個主要科學載荷，對光線進行分析與處理。

韋伯望遠鏡的光學系統組件是最重要的有效載荷，具有等效口徑大、境面反射率高、極冷環境佳和聚焦精度好這幾個特點，顯示出技術和工程上的創新。主鏡最大最重，需要一個大型支撐結構，很難磨制成單一鏡面，且現有運載火箭整流罩內也無法裝下，因此主鏡面由18塊獨立的六邊形鏡片組成。六邊形鏡片很容易無縫拼接在一起形成近圓形的主鏡面，每個鏡片的等效直徑為1.32米，拼接完成后的主鏡面拋光總面積達26.3平方米，除去副鏡和支撐支柱的遮擋部分，有效收集面積為25.4平方米，遠遠超過哈勃空間望遠鏡的主鏡。韋伯望遠鏡發射后，近紅外相機(NIRCam)的波前傳感器會測量每一片主鏡的誤差，進而利用計算機算法實現每一塊鏡片的自動調整。

太空艙遮陽罩

在外型上，韋伯望遠鏡與哈勃望遠鏡幾乎完全不一樣。韋伯望遠鏡沒有鏡筒，望遠鏡的鏡筒主要是為了防止雜光影響成像和觀測，望遠鏡越大，所需要的鏡筒也越大越重。韋伯望遠鏡取消了鏡筒，極大的降低了發射的重量，但是為了阻擋雜光的影響，它配備了巨大的遮陽裝置。遮陽裝置的使用，使韋伯望遠鏡具有了降至極低溫度的能力。韋伯望遠鏡為了觀測到近遠紅外線，足足配備了五層遮陽傘，每層有一個網球場那么大。遮陽罩第一層直接面向太陽，厚度僅0.05毫米，其他四層則為0.025毫米，而第五層主要用于防止缺陷、微流星撞擊等。

從面積和形狀看，第一層面積最大，且相對平坦；第五層面積最小，彎曲度最大。層間的間隙提供了額外的絕緣效果，各層之間中心間距最小，邊緣處間距最大，可以將熱量從中心引導到外部，最后散發到空間。每層遮光罩都涂有約100納米的鋁，高反射鋁表面可以將剩余的能量從遮陽層邊緣的縫隙中反射出來。兩個最熱的層（第一、二層）面向太陽側還有摻雜約50納米厚的硅涂層，將熱量反射回太空，并提高其在太空環境中的光學性能和使用壽命。通過遮陽罩可將多余的光和熱進行反射，因此就可以觀察到能量低，行星、塵埃盤等之前未觀察到的天體了。但針對目前的火箭運載技術來說，完全展開韋伯望遠鏡進行發射還是不切實際的，因此韋伯望遠鏡的遮陽傘與鏡片在發射時會折疊起來，在發射后按規定步驟再展開。

綜合科學工具指令艙

綜合科學儀器模塊(ISIM)承擔著韋伯望遠鏡的科研探索工作，一共由4款主要儀器組成，分別是近紅外相機(NIRCam）、近紅外光譜儀(NIRSpec)、精細制導傳感器/近紅外成像無縫隙光譜儀(FGS/NIRISS)、中紅外儀(MIRI)。?

它們都提供成像和光譜功能在2.5 μm波長以下，NIRCam 可提供約60毫角秒的空間分辨率，優于哈勃空間望遠鏡。NIRSpec可提供的光譜分辨本領約2700。它采用一系列微型快門，大大減少了天空背景并可以同時觀測多個目標。為了防止在長期操作中某些儀器的部分功能丟失，近紅外儀器的功能在設計上有所冗余，這樣的設計提高了望遠鏡的整體可靠性。中紅外儀器需要一個額外的冷卻泵，但其他儀器可以在沒有它的情況下工作。這類似于斯皮策太空望遠鏡在耗盡冷卻劑后可以進入“溫暖任務”階段，該望遠鏡在此階段溫度保持在27K左右，其搭載的儀器IRAC的兩個短波通道在冷卻劑耗盡后還額外工作了10多年。

近紅外相機、近紅外光譜儀均可以觀測0.6到5.0微米的波段，近紅外相機還承擔著18片主鏡的在軌測試與校準任務。精細制導傳感器/近紅外成像無縫隙光譜儀(FGS/NIRISS)由精細制導傳感器、近紅外成像與光譜儀聯合組成，可以觀測0.8至5.0微米的波段。精細制導傳感器是整個韋伯望遠鏡的“羅盤”，通過該傳感器，韋伯望遠鏡能以極高的精度指向需要探索的天空。中紅外儀是中紅外波段相機與光譜儀的復合體，可觀測4.6微米到28.6微米的中長紅外波段。它還配備了日冕儀，非常適合觀測太陽系外行星。有了這些波段與原理互補的科學載荷，韋伯望遠鏡就化身成一部時光機器。它可以看到130億光年外的宇宙，觀測宇宙第一批天體的形成和演化，揭示宇宙久遠的歷史。

科研成果

科研原理

由于膨脹，宇宙早期的發光體發出的可見光和紫外光已經被拉長，并以紅外線的形式傳播。韋伯望遠鏡憑借強大的綜合科學模塊（ISIM）——近紅外相機(NIRCam）、近紅外光譜儀(NIRSpec)、精細制導/近紅外成像無縫隙光譜儀(FGS/NIRISS)、中紅外儀(MIRI)，將能夠觀測宇宙大爆炸后出現的第一批的形成和演化，觀測原始如何隨時間生長、和系統如何形成，并認識人類身處的本身，進而了解如何具備能提供生命繁衍生息的條件。

科學目標

揭發宇宙之謎

宇宙大爆炸之后，過了2億年，科學家認為宇宙第一批恒星就在那時形成。這批恒星主要由氫和氦組成，而且比現在的恒星要大上許多。或許因為質量過多，它們的反應也過快，不久之后它們就發展成超新星，然后在爆炸中結束了自己的一生，而它們在爆炸期間向外噴射的物質，成為了如今各大恒星反應的主物質。該事實是否如此，韋伯望遠鏡可以協助研究。韋伯望遠鏡可以觀測到更長波長的電磁波，大約是可觀測的最長波長的20倍。理論上，韋伯望遠鏡可以看到從誕生之日算起，1.5億至2.5億年的光線。其可以提供一些線索，來幫助科學家檢驗理論的真實性。

星系形成之謎

人類已看到的年輕星系大多是橢圓形、螺旋形或棒旋形等和諧的形狀，而且它們還都至少與其他星系經歷了一次碰撞和合并。按照這一趨勢，星系應該是保持規則的形狀，然后變得越來越大。但是，年紀較大的星系的表現卻是另一個樣，它們更小，且形狀混亂，沒有規則。鑒于韋伯望遠鏡可以看到更早時期的光線，其可以告訴科學家為什么會這樣，而這是第二個宇宙之謎了。

關于暗物質

韋伯望遠鏡可以幫助科學家尋找暗物質。由于暗物質不跟任何電磁波產生作用，只通過引力影響著其它物質，所以科學家無法直接觀測到暗物質。但科學家可以對暗物質進行間接觀測。由于韋伯望遠鏡對光線更加敏感，因此它可以根據暗物質對遙遠星系傳來的光所造成的引力透鏡效應，來尋找暗物質存在的蹤跡。

尋找地外生命

韋伯望遠鏡還幫助科學家對太陽系外行星（太陽系以外的行星）進行探索。其中最讓科學家期待的是對TRAPPIST-1星系的探測。trappist-1星系是距離太陽系39.13光年的另一個恒星系，在這個恒星系里，有3顆行星處在宜居帶里。科學家用韋伯望遠鏡來探測和分析trappist-1星系里的恒星經過這3顆行星大氣層的光，看看這3顆行星的大氣成分，以間接地了解它們上面是否有可能誕生生命。

關于太陽系

研究關于太陽系的。首先，盡管冥王星已經不在行星之列，但科學家從沒停止對它的探索，而目前關于冥王星的圖片和影像依然是模糊一片，冥王星的真實面目還未被人類所知。韋伯望遠鏡可以為科學家帶來更高清的冥王星圖片，從而揭示冥王星的真面目。另外，科學家對于來自奧爾特云（被認為是太陽系彗星的起源地）的彗星的觀測，目前還只停留在亮度、大小、強度和彗尾的研究，還無法對彗星的本體直接進行研究。在韋伯望遠鏡的幫助下，科學家有機會對彗星本體進行首次直接的觀測和研究。由于彗星通常是太陽系行星形成初期遺留下來的物質，未來對彗星本體的觀測有可能為地球的起源提供線索。

重要成果

2022年7月12日，（）公布了韋伯望遠鏡拍攝的首批五張圖像。該批圖像涵蓋深空星系團、致密星系群、彌漫星云以及系外行星等天文學最前沿的研究領域。

參考資料：

重要科研

有關事件

韋伯望遠鏡鏡面被微隕石砸中

2022年6月9日，據美國航空航天局（NASA）稱，2022年5月23日至25日，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的一個主鏡遭受了撞擊，而這次撞擊來自一顆微隕石。研究人員將引起此次撞擊的微隕石描述為“以極端速度飛行的塵埃大小的顆粒”。實際上，在打造韋伯太空望遠鏡之初，其鏡面就被設計成能夠承受來自圍繞太陽地球L2點軌道中“不速之客”的撞擊。NASA表示，這次撞擊不是流星雨的結果，目前被認為是不可避免的偶然事件。一個專門的工程師團隊已經成立，并開始研究如何減輕微隕石撞擊影響。

勘測精度提升5-10倍

在科學家的研究中，桑蒂尼和她帶領的國際研究團隊依賴于韋伯望遠鏡近紅外相機(NIRCam)的勘測數據，在2022年6月28-29日獲得了太空勘測圖像，這是第一組觀測數據，之后他們通過探測21個遙遠星系的紫外線輻射和紅移值數據(紅移值從6.7到12.3)，桑蒂尼強調稱，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡顯著提高了觀測效果，避免了之前觀測中的推斷和不確定性，可使測量準確性提高5-10倍。

在系外行星K2-18 b大氣中發現甲烷和二氧化碳

2023年9月11日，美國國家航空航天局發布消息，韋伯望遠鏡對質量是地球8.6倍的系外行星K2-18 b進行了一項新的調查，發現了包括甲和二氧化碳在內的含碳分子的存在。韋伯望遠鏡的發現為最近的研究增添了新的內容，這些研究表明K2-18 b可能是一顆海洋系外行星，它有可能擁有富含氫氣的大氣層和被海水覆蓋的表面。

清華團隊繪制出深空星系圖像

2026年2月，清華大學自動化系戴瓊海院士團隊和天文系蔡崢副教授團隊理工融合、交叉研究提出時空自監督計算成像模型——星衍（ASTERIS），攻克極低信噪比下的高保真光子重構難題，突破天文觀測深度極限，將詹姆斯·韋伯空間望遠鏡探測深度提升1個星等，找到3倍數量于過往研究的極暗弱高紅移候選天體，繪制出深邃的極致深空星系圖像。

影響和評價

韋伯望遠鏡通過觀測遙遠的原始星系，以確定星系是如何演化的，這對人類反思太陽系如何形成與演化有著建設性意義。在星云中間，有不少低能量褐矮星、年輕的原恒星，因為它們的光芒過于暗淡，只有通過韋伯望遠鏡才能觀察到它們。因此，韋伯望遠鏡將為人類揭示一個由不可見的恒星和行星組成的隱秘宇宙。對于系外行星的探索甚至有助于人類揭開地球上生命起源的疑團。韋伯望遠鏡則代表著人類深邃的好奇心，其使人類能夠不畏艱辛，帶領人類觀看未曾一見的隱秘世界，為整個人類的科學認知貢獻力量。（澎湃新聞評）

作為美國航空航天局哈勃空間望遠鏡空間望遠鏡（HST）的繼承者，詹姆斯·韋伯空間望遠鏡是人類迄今為止功能最強大的空間望遠鏡，旨在尋找早期宇宙中首批星系并探索銀河系以及系外行星系統。其發回高質量紅外圖像，助力人類深入探索宇宙并提高對星系的起源和演化、恒星誕生、行星形成等過程的理解。（中國科學院科技戰略咨詢研究院王海名評）

韋伯望遠鏡部署后可以替代年事已高的哈勃空間望遠鏡。與專注于可見光波段的“哈勃”不同，“韋伯”可以看到波長更長的中紅外波段，同時具有更高的靈敏度與分辨率。它可以看到宇宙中最久遠的事件和最遙遠的物體，并在天文學和宇宙學研究前沿大放異彩，對推動整個人類社會的進步有重大意義。（文獻作者杜駿豪評）

人物介紹

該望遠鏡命名者---詹姆斯·韋伯是NASA的第二任局長，任期為1961-1968年。韋伯領導的于1961-1972年間阿波羅登月項目，是其最大的成就。在那個年代踏上月球，并非只是設計出阿波羅飛船，還需要系列載人航天任務（水星計劃、雙子座計劃20余次載人航天任務）、重型運載火箭（土星五號）、系列月球探測任務（先鋒、游騎兵、月球勘探者幾十次任務），甚至還需要協調起步階段的半導體芯片、電子計算機、通信技術等行業資源支持，最后才可能執行阿波羅登月。在科學方面，韋伯最大的貢獻是主導了先鋒和水手兩大系列深空探測任務，它們有20余項任務，幾乎去遍了太陽系的各個星球。

參考資料 >

哈勃空間望遠鏡“繼任者”中文定名為“詹姆斯·韋布空間望遠鏡”.今日頭條.2023-11-28

宇宙的盡頭是怎樣的？價值100億美元的太空望遠鏡，拍下這些絕美照片.每經網.2023-11-28

哈勃“繼任者”韋伯太空望遠鏡發射升空.界面新聞.2021-12-25

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡抵達目的地，距離地球約160萬公里.今日頭條.2023-12-06

價值約百億美元、史上最強望遠鏡升空，一文讀懂詹姆斯·韋伯.澎湃新聞.2023-11-28

32年，32張圖，回顧哈勃望遠鏡拍攝的那些宇宙級美景.今日頭條.2023-11-28

一份百億美元的圣誕禮物.今日頭條.2023-11-28

耗資百億美元、花費25年建造的韋伯太空望遠鏡終于升空！與哈勃有何不同？.今日頭條.2023-11-28

NASA’s Webb Telescope Improves Simulation Software.NASA.2023-12-06

..2023-12-06

宇宙那么大都想去看看.今日頭條.2023-12-06