詹姆斯·韦伯太空望远镜是如何工作的

韦伯的使命建立在并扩展了美国宇航局大天文台四架非凡的太空望远镜，其仪器覆盖了电磁波谱的水边。这四个重叠的任务使科学家能够在可见光、伽马射线、x射线和红外光谱中观测到相同的天体。

校车大小的哈勃望远镜主要观察可见光谱，有一些紫外线和近红外的覆盖范围。它于1990年启动了该项目，并将继续进行维修补充并与韦伯合作. 得名埃德温·哈勃哈勃望远镜是一位天文学家，他发现了许多它被建造用来研究的事件最有效的工具在科学史上，带来了恒星的诞生和死亡，银河系的进化和黑洞从理论到实际。

与哈勃并列四大的还有康普顿伽马射线天文台(CGRO)、钱德拉x射线天文台和斯皮策太空望远镜。

韦伯望远镜的不同之处在于它有能力深入观察近红外和中红外，它将有四个科学仪器来捕捉天文物体的图像和光谱。为什么这很重要?恒星和行星正在形成躲在尘土后面吸收可见光。然而，发射出的红外光可以穿透这片布满灰尘的毯子，揭示背后的东西。科学家们希望这能让他们观测到宇宙中的第一批恒星;早期星系的形成和碰撞;以及恒星和原行星系统的诞生，甚至可能包含生命的化学成分。

这些第一批恒星可能是理解宇宙结构的关键。理论上，它们的形成地点和方式与早期的暗物质它们的生命周期和死亡引起的反馈影响了第一个星系的形成[来源:Bromm et al。］.作为超大质量、寿命较短的恒星，据估计其质量大约是太阳的30-300倍(亮度是太阳的数百万倍)，这些第一代恒星很可能是在超新星然后坍缩形成黑洞，随后膨胀并合并成占据大多数质量星系中心的巨大黑洞。

亲眼目睹这一切是迄今为止建造的任何仪器或望远镜都无法企及的壮举。

韦伯看起来有点像一个菱形的木筏，上面有一根又粗又弯的桅杆和帆——如果帆是由巨大的、咀嚼铍的蜜蜂建造的话。“筏”（或的时候)是由薄膜层组成的，所有的薄膜层都像人的头发一样薄聚酰亚胺薄膜这是一种涂有反光金属的高性能塑料。它们一起保护主反射器和仪器。

韦伯的“龙骨”就是你想的那样组合托盘结构．这是巨大的遮阳板折叠升空的地方。中心是航天器总线，它包含了保持韦伯运行的所有支持功能，包括电力、姿态控制、通信、命令和数据处理以及热控制。韦伯的外部装饰着一个高增益天线，还有一组与精密制导传感器一起工作的星跟踪器，以确保所有东西都指向正确的方向。最后，在遮阳罩的一端，垂直于它的是一个动量调整片，抵消光子施加在飞船上的压力，很像帆船上的调整片。

遮阳板上方是“帆”，或韦伯的巨大的镜子．韦伯有一个直径21.4英尺(6.5米)的主镜，用来测量来自遥远星系的光。(相比之下，哈勃太空望远镜的镜面是7.8英尺(2.4米))。它由18个六边形铍组成，在发射后展开，然后协调成一个巨大的主镜。这面镜子有一个更轻的设计，并允许整个结构折叠像一个落页桌子。六角形的镜子使结构大致呈圆形，没有缝隙。如果镜子的部分是圆形的，它们之间就会有缝隙。

让我们仔细看看让这些研究成为可能的工具。

虽然韦伯能看到一定的可视范围（红光和金光），但它基本上是一个大型红外望远镜。

但红外观测对于了解宇宙是至关重要的。在恒星孕育区，尘埃和气体可以阻挡恒星的可见光，但红外线可以穿透。此外，随着宇宙的膨胀和星系的分离，它们的光“延伸”并发生红移，向更长的电磁(EM)波长(如红外)滑动。星系离我们越远，它后退的速度就越快，它发出的光的红移也就越多，这就是韦伯望远镜的价值所在。

红外光谱还可以提供有关系外行星大气的丰富信息，以及它们是否含有与生命有关的分子成分。在地球上，我们把水蒸气、甲烷和二氧化碳称为“温室气体”，因为它们吸收热红外(也就是热量)。由于这一趋势在任何地方都是正确的，科学家们可以使用韦伯来探测遥远世界的大气中这类物质，通过在光谱读数中寻找能够说明问题的吸收模式。

詹姆斯·韦伯太空望远镜是有史以来最大、最强大的太空望远镜。它将是发射到太空中最复杂的望远镜。它在执行任务期间提供的数据，预计将持续5到10年，可能会改变我们对宇宙的理解。

为什么?因为它的目标是检验我们宇宙历史的所有阶段，包括大爆炸。但在韦伯望远镜的任务中，有四个不同的目标，它们被分组四个主题：

最初发布日期:2014年10月9日