詹姆斯韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope, JWST)終於確定將於12月18日發射升空。它將接替著名的哈勃望遠鏡,開啟下一個太空望遠鏡的新時代。

這部望遠鏡是美國太空總署(NASA)、歐洲太空局(ESA)和加拿大太空局(CSA)合作的重要項目,以NASA第二任局長韋伯(James Edwin Webb,1906年10月7日-1992年3月27日)的名字來命名。韋伯在NASA上個世紀完成的阿波羅系列項目中發揮了重要的作用。

日前,詹姆斯韋伯望遠鏡項目組終於完成了最後一輪項目分析,確定將於12月18日,由ESA的亞利安5號運載火箭(Ariane 5)在歐洲航天基地發射場——法屬圭亞那(French Guiana)發射升空。

詹姆斯韋伯望遠鏡的目標軌道位於L2拉格朗日點,距離地球大約150萬公里,是月球與地球之間距離的四倍。

天體力學的計算發現,在兩個互相繞行的天體系統中,都會有五個特殊的位置,在這些位置放入第三個物體,這個物體和這個系統中兩個天體的相對位置可以保持不變。這五個位置就是拉格朗日點(分別用L1、L2、L3、L4和L5表示)。比如在地球繞行太陽的系統中(日地系統),和月球繞行地球的系統(地月系統)中各有五個拉格朗日點。

詹姆斯韋伯望遠鏡將位於日地系統的L2拉格朗日點,這樣它與鄰近天體的相對位置自然地即可保持不變,不用頻繁地修正它的位置,而且可以更穩定地進行觀測。

亞利安5號火箭將一路把望遠鏡送到接近其目標軌道的地方。但是離開火箭後,詹姆斯韋伯望遠鏡還需要獨自飛行四周才能抵達最終軌道。

抵達目標位置後,詹姆斯韋伯望遠鏡將自行展開鏡面,開始沿軌道飛行。接著將開始測試各項儀器是否正常工作,這個階段大約需要幾個月時間,之後才能正式開始它的觀測任務。

詹姆斯韋伯望遠鏡的敏感度是哈勃望遠鏡的一百倍,而且能夠觀測到波長更長的光線。

項目組對這部望遠鏡寄予厚望:「它能夠透過厚重的塵埃雲看到裏面恆星和行星誕生的情況、探測到系外行星大氣層的構成,還能探查更早期宇宙內星系是如何形成的。」

公眾到時候怎樣觀看詹姆斯韋伯望遠鏡升空還未確定,ESA或NASA可能會進行在線直播,畢竟這是又一個劃時代的歷史盛事。#

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