詹姆斯·韦伯空间望远镜（哈勃空间望远镜的继任者）

简介

为了克服大气的干扰，科学家们还将望远镜安置在地球轨道上，称为太空望远镜，其中最有名的当属哈勃太空望远镜。哈勃太空望远镜做出了很多重要的发现，但它的寿命最长只能持续到2010年前后，届时需要由新一代太空望远镜来接替它的工作，这就是詹姆斯·韦伯太空望远镜。

JWST项目于1995年10月启动，立项时名称为下一代太空望远镜（Next Generation Space Telescope）。为纪念NASA的第二任行政官James E Webb，该项目于2002年改名为James Webb Space Telescope，原计划于2014年发射升空，现计划延迟至2018年。

詹姆斯·韦伯望远镜能够探测到更远的太空，但质量只有哈勃望远镜的1/3。它采用反射式结构，省略了镜筒，主镜片直径约为6m，由18块六角形的镜片组成，探测遥远暗淡天体的能力是哈勃望远镜的400倍。科学家计划将詹姆斯·韦伯太空望远镜发射升空后，定位在距地球151万km远的日地系统平衡点，既远离大气尘埃的影响，也没有空间碎片撞击的风险。望远镜始终处于地球背离太阳的阴影中，可使日、地辐射对光学系统的影响最小。

詹姆斯·韦伯望远镜将主要利用红外波段进行观测，对宇宙的纵深进行研究，目的是了解星系、恒星以及包括地球在内的行星从宇宙“大爆炸”至今经历了怎样的演化过程。科学家希望用它“捕捉”到宇宙第一缕光线，即大约110亿年前最初的恒星和星系形成时发出的光芒。

结构特点

韦伯太空望远镜长24米，宽12米，高12米。由三个主要部件组成：综合科学工具指令舱（ISIM）、光学望远镜（OTE）以及太空舱组件（太空舱和遮光罩）。该大型望远镜包含4 台科学仪器，分别为近红外摄像机（Near-Infrared Camera，简称 NIR Cam）、近红外光谱仪（Near-Infrared Spectrograph，简称 NIR Spec ） 、中红外仪（MidInfrared Instrument，简称MIRI）和精细导星感测器（Fine Guidance Sensor，简称FGS）。这些仪器使 JWST 具备强大的探索和研究宇宙历史的能力。

韦伯太空望远镜的六边型主光学望远镜的镜片直径约为6.5米，而哈勃太空望远镜的镜片只有2.4米，如此巨大的镜片使得它能够探测到亮度很低的天体。不过，没有哪个运载火箭宽到可以容纳如此大的镜片，因此该镜片由18节可折叠的分镜片组成，这也成为它最具风险性的设计，在发射升空后，镜片才会全部打开。

此外，遮光罩如网球场那么大，矩形，共5层，升空后也将被展开，用来为镜片和其他航天器元部件遮挡来自太阳的热量。

设计特色

韦伯太空望远镜是第一代太空望远镜——哈勃太空望远镜的继任者。哈勃太空望远镜是在1990年发射升空的，在它的帮助下，科学家对宇宙的了解大大加深。但随着时间的流逝，哈勃太空望远镜正不断老化，难当大任，应该“退休”了。相比之下，韦伯太空望远镜的功能则更为强大。

（1）成本大大降低。韦伯太空望远镜的成本将为45亿美元，包括研制、发射以及升空后10年的运行费用。而20世纪80年代研制的哈勃太空望远镜的成本在70亿美元到80亿美元之间。

（2）不需要人工维护。韦伯太空望远镜不会像哈勃太空望远镜那样需要宇航员的维修服务，在设计上，它能够与一艘未来飞船实现对接，进而实现一些简单和常见问题的处理。这样，即使“航天飞机计划”被终止，韦伯太空望远镜也不会因此而年久失修。

（3）功能更集中。虽然韦伯太空望远镜被称作哈勃太空望远镜继任者，但实际上它们的功能有很大差别。哈勃太空望远镜可观测的光波的范围很大，从紫外线到可见光到红外线，而韦伯太空望远镜尽管也能够观测一部分可见光波段，但主要还是集中在红外线波段。

科学目标

詹姆斯·韦伯空间望远镜常常被誉为是哈勃空间望远镜的继承者。詹姆斯·韦伯望远镜将装备一台6.5m的拼接式主镜面。它将会被部署在距离地球150万千米的深空，在那里观测、探寻星系的诞生与演化以及恒星与行星的形成过程。韦伯望远镜上装备的4台科学载荷覆盖了从可见光一直到中红外波段的广泛范围，从而使其成为观测宇宙中遥远目标，或是观测银河系内部被气体尘埃云隐匿起来的目标时的强大工具。

设计特点

詹姆斯·韦伯空间望远镜具有以下特点：

①詹姆斯·韦伯空间望远镜的主镜面集光能力大约是哈勃空间望远镜的7倍：

②詹姆斯·韦伯空间望远镜所采用的遮光罩面积是22米x12米，在遮光罩的正反面温差达300摄氏度；

③詹姆斯·韦伯空间望远镜的所有观测设备必须被保持在极低的温度下，如此方能确保仪器自身的红外辐射不会对观测产生干扰；

④詹姆斯-韦伯空间望远镜将于2018年搭乘欧洲阿里安火箭升空，升空后它将运行于距离地球150万千米的拉格朗日点开展科学观测活动。

研制历程

在讨论詹姆斯-韦伯空间望远镜的话题时很难避免谈到这台划时代的先进观测设备在其建造过程中所遇到的诸多困难。由于预算，技术以及管理方面的诸多问题，该项目的推进不断出现研制工期超期以及预算严重超支情况。如果将欧洲和加拿大为此项目付出的预算也算上，目前这一项目的耗资总额已经接近惊人的100亿欧元（约合811.7亿元人民币）。事实上，这些困难和不断地延期已经造成了很多困扰，比如德国方面发现，在美国为其建造NirSpec所提供的部件中有2台已经出现了问题，需要在设备发射升空之前进行更换。这2台设备分别是红外探测器以及微型遮光系统。红外探测器的探测能力已经随着时间的推移而逐渐降低了灵敏度，因此需要进行更换。而微型遮光系统则是一个使用了超过25万个微型夜空观测天体的装置，其每次最多可以导入100个天体的光线进行观测。在测试中发现这一装置中有一部分小门会卡在开启状态而无法闭合。对此美国戈达德中心的工程师们已经设计出针对（解决）这一问题的对策，但是尚需对设备进行改装，以便应用这些改进对策。

尽管詹姆斯·韦伯空间望远镜的研制过程中出现了这样或者那样的失误和困难，耗资也确实异常惊人，但实际上科学家们对于詹姆斯·韦伯空间望远镜的期待一点都不比哈勃望远镜少。JWST项目主管，美国宇航局的埃里克·史密斯博士表示：“韦伯将是一台‘难以预料’的望远镜，就像它的前辈哈勃那样。当哈勃空间望远镜升空时．人们对其提出了一系列科学指标并或多或少的预测了它将能作出哪些发现。结果哈勃望远镜的确实现了那些预言。但是纵观哈勃望远镜项目的全貌，其中最惊人以及最振奋人心的发现，却都是那些未曾事先料到的意外发现。而这一次，韦伯望远镜也一定会有类似的事情发生。”而来自欧洲空间局的马克·麦克科汉则给出了更加惊人的评价，他说：“毫无疑问，詹姆斯·韦伯空间望远镜将会成为下一代宇宙观测的核心设备，目前很多的科研计划都是以假定詹姆斯·韦伯空间望远镜能够如期顺利升空并开展预定观测计划为基础的。在很多方面，相比我们目前最好的观测设备，詹姆斯·韦伯空间望远镜在分辨能力方面不是提升了10倍或者100倍，而是提升了1000倍甚至10000倍。这将是一台主宰时代的超级观测设备。”

对比

韦伯望远镜是美国宇航局哈勃太空望远镜的后继者，它将是有史以来人类建造的最大太空望远镜。该望远镜由美国宇航局领导，包括欧空局、加拿大空间局一起参与的项目。严格地说，韦伯望远镜与哈勃望远镜并非谁取代谁的关系。由于用途和波段的不同，也让韦伯望远镜和哈勃望远镜在设计上大相径庭。

如果说，哈勃望远镜采用的大镜筒还停留在我们对望远镜的传统印象，那么，韦伯望远镜则采用了十分独特的反射结构，这也是理想与现实妥协的结果。为了加强聚光能力和分辨率，韦伯望远镜的设计口径达到了6.5米，是哈勃2.4米口径的3倍。

由于口径太大，目前没有任何一种运载工具可以将6.5米的大镜筒送入太空，因此韦伯望远镜使用了折叠结构，18块直径1.3米的6边形镜片拼合为一个6.5米的望远镜，发射时将镜片折叠起来，当望远镜进入太空后再展开。同时，韦伯望远镜还进行了减重，其发射质量只有6.5吨，比哈勃望远镜的发射质量减轻了一半。

此外，哈勃望远镜主要的观测波段是可见光，因此它可以在近地轨道上运行，加之镜头前有遮光罩，即使在阳光暴晒下也不会受到大的影响。相反，为了观测第一代恒星，收集它们位于近红外和中红外波段的微弱光线，韦伯望远镜需要极为苛刻的超低温环境，否则在自身受热后，其释放出的红外线就会对观测构成干扰。因此，韦伯望远镜需要维持在高于零下50摄氏度的低温环境。为了维持这样的超低温环境，韦伯望远镜将被置于距离地球150万公里外的日地L2点的晕轨道上，这里不仅避开了地球和月球的阴影，为望远镜提供了更好的观测条件，更重要的是晕轨道与日地的相对位置稳定，可以方便调整遮阳板方向，有效地屏蔽来自太阳和地球的热辐射。

此外，独特的轨道设计也对韦伯望远镜提出了很高的要求。众所周知，哈勃望远镜服役25年来，美国使用航天飞机对哈勃望远镜进行了多次在轨维护，但韦伯望远镜置于距离地球150万公里外的L2晕轨道上，这里是人类从未涉足的深空，这就需要它具有很高的可靠性，保证在设计寿命内稳定工作。或许是哈勃望远镜超期服役带来的乐观情绪，工程师们相信韦伯望远镜能工作得更久，或许未来人类的脚步会走到L2轨道，因此韦伯望远镜在设计时还预留了一个与其他航天器进行对接的端口。不过，虽然美国宇航局将在2018年发射韦伯望远镜，但也有人认为，该望远镜在未来3年时间进行的各种测试，将会是太空望远镜进入轨道前的重要环节，直接决定其性能是否达到了要求。

重要进展

2007年8月，作为NASA哈勃望远镜的下一代后继设备，韦伯空间望远镜基于NI LabVIEW FPGA技术，顺利通过了2013年发射前的重要测试关卡。JWST的一个重要元素是近红外线声谱仪（Near Infrared Spectrograph，NIR Spec），该装置具备了超过250000个微型快门来帮助人们更好地观察成千上万的遥远星系，以更好地认识宇宙起源。这些微型快门实际上是微电机系统装置（micro electro mechanical system，MEMS），其作用类似于照相机的快门，是用于控制曝光量的。NASA戈达德空间飞行中心（NASA Goddard Space Flight Center）的工程师在实验室里成功地运用LabVIE WFPGA来控制和测试这些微型快门。

2021年2月，美国航天局的詹姆斯-韦伯空间望远镜取得了重大进展，该望远镜在加利福尼亚州雷东多海滩的诺斯罗普-格鲁曼公司完成了其最后的功能性能测试。^[1]

2021年5月11日，美国加州，NASA公布詹姆斯·韦伯空间望远镜接受测试，为太空旅行做准备。^[2]

美国宇航局的詹姆斯·韦伯空间望远镜将通过高速串行总线“Space Wire”技术，使宽带升级。这样，一旦该望远镜在2013年发射升空，这个新的轨道天文台捕获宇宙图像的清楚程度将是空前的。位于马里兰州格林贝特的美国宇航局戈达德航天飞行中心的工程师此次采用了Space Wire技术。Space Wire技术最初由欧洲航天局研发，为的是简化太空任务的执行。他们设计了一种很小、低能耗的微芯片，可以超过200M/s的速度传输Space Wire信号，或者比最高的高清电视直播速度快10倍。速度的提高让詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的4个科学仪器通过Space Wire网互相“对话”时，信息处理过程更加迅速。这意味着美国宇航局的下一个大型太空天文台将能捕获到太空中更多、更高清晰度的图像。

近日，一个由德国Astrium公司领衔的工业团队完成了近红外光谱仪的建造工作，这是未来将会安装于詹姆斯·韦伯空间望远镜上的4台科学观测载荷之一。在德国奥特伯恩还举行了一个简单的庆祝仪式，纪念这台关键设备的建成。随后该设备被移交给欧洲空间局（ESA），欧洲空间局很快又便将这台价值超过2亿欧元的精密设备转交给了美国宇航局（NASA）。这台NIR Spec设备将会在9月20日被运往设在美国马里兰州的戈达德空间飞行中心，在那里它将被安装到望远镜镜体之上进行整合。Nir Spec设备在组装过程中将会被安装在詹姆斯·韦伯空间望远镜主镜面的后方，在升空之后它将在这里接收来自主镜面采集的光信号。随后光束会经过一个光栅，光线在那里会被分解为不同的色彩——光谱，同时探测器会对这些光谱信号进行接收并将其转化为电信号并传送回地面。到此为止，欧洲方面承担的詹姆斯·韦伯空间望远镜项目任务主要部分已经完成。此前，由欧洲方面承担的另外一台中红外探测仪设备，经英国设计并制造完成后已于2012年移交美方。

近日，据美媒报道，美国研制的詹姆斯·韦伯太空望远镜的第12块镜片已安装在望远镜构架上，标志着韦伯太空望远镜分块主镜的安装已经过半，全部18块镜片安装工作预计在今年上半年完成。这意味着，耗资近90亿美元的韦伯太空望远镜离2018年发射更近了一步。

法国当地时间2021年12月25日13时15分（北京时间25日20时15分），美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜在法属圭亚那库鲁基地成功发射升空。这次发射使用了阿丽亚娜5号火箭。^[9]

2021年12月，美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯·韦布空间望远镜空4天后，NASA于宣布，这台太空望远镜的使用寿命将超过10年，比原来最低设计寿命5年长了一倍多。^[10]

研发背景

从1996年开始，美国宇航局向全国招标，寻找这个极端精密的新式空间望远镜计划。竞标的四个机构分别是：美国宇航局/戈达德宇航中心、美国TRW公司、著名的洛克西德-马丁公司和美国鲍尔航空宇宙公司。最后，TRW公司经过严格筛选终于夺帅。

“詹姆斯-韦伯”这个名字是取自美国宇航局第二任局长詹姆斯·韦伯——在韦伯担任美国宇航局(NASA)领导人时美国的航天事业掀开了新的篇章，其中包括探测月球和“阿波罗”登月计划等。因此，“詹姆斯-韦伯”一诞生，便寄托着人们的厚望。同“哈勃”相比，“詹姆斯-韦伯”更大、更精密，能勘测到更远的太空！它口径是“哈勃太空望远镜”的三倍，但质量只有哈勃的一半左右。它是一架没有镜筒的望远镜。

詹姆斯·韦布望远镜是哈勃太空望远镜的继任者，将成为下一代空间天文台。它将是有史以来建造的最强大的太空望远镜，将提供宇宙中形成的第一个星系的图像，并探索遥远恒星周围的行星。这是美国宇航局、欧洲航天局和加拿大航天局的一个联合项目。

发展历史

按原计划，韦伯望远镜本应在2014年升空，但后因预算等问题推迟。

2017年9月，美国航天局表示，詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射窗口将从2018年的10月推迟至2019年的3月至6月之间。声明解释说，韦伯望远镜及其遮光板的体积和复杂性超过多数探测器，比如仅遮光板释放设备就要安装100多个，振动测试也要用更长时间，所以推迟到2019年春季从法属圭亚那库鲁航天中心用欧洲的阿丽亚娜5型火箭发射升空。

2018年3月28日，美国航空航天局再次宣布韦伯在2020年之前不会发射升空。

2018年5月6日，受一系列技术问题的困扰，JWST的最新发射日期已经被推迟到2020年。

2018年6月29日，据国外媒体报道，哈勃望远镜的“接任者”詹姆斯·韦伯望远镜将推迟至最早2021年3月30日发射。

2021年9月9日，NASA宣布，詹姆斯·韦伯空间望远镜（James Webb Space Telescope）计划于2021年12月18日，在法属圭亚那库鲁航天中心由阿丽亚娜-5运载火箭（Ariane 5）发射升空。^[3]

2021年10月12日，根据美国宇航局消息，造价100亿美元、世界上最大、最复杂的空间科学天文台詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope，简称JWST 或 Webb）经过16天、长达9300公里的海上航行，已于10月12日成功抵达位于南美洲的法属圭亚那。^[4]

2021年11月22日，美国NASA表示，位于法属圭亚那的詹姆斯·韦伯太空望远镜发射基地发生异常情况，导致发射日期推迟到12月22日，这架太空望远镜原定于12月18日发射。^[5]

2021年12月14日，NASA发布声明，詹姆斯·韦伯太空望远镜团队正在解决望远镜与运载火箭系统之间的通信问题。这导致发射推迟2天，最早12月24日发射。^[6]

2021年12月21日消息，受法属圭亚那库鲁航天中心所在区域的恶劣天气影响，詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射日期将从12月24日推迟至最早12月25日。^[7]

2021年12月25日7时20分（美东时间），在发射延迟数年后，哈勃太空望远镜“继任者”詹姆斯·韦伯太空望远镜从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空。^[8]

2022年1月8日，詹姆斯·韦伯望远镜的主镜在太空完全展开，准备开启对宇宙起源的探索。^[12]

北京时间2022年1月9日消息，迄今为止人类建造的最贵、最强大的红外波段太空望远镜：詹姆斯・韦布太空望远镜，成功完成了主反射镜最后一部分的展开，并完成锁定。^[11]

2022年1月消息，美国航空航天局（NASA）表示，太空碎片肯定将猛烈撞击詹姆斯·韦布空间望远镜，但这都在计划之中。^[13]

当地时间2022年1月24日，美国航天局（NASA）表示，詹姆斯·韦伯太空望远镜已经抵达它的目的地——距离地球100万英里的“太空停车场”。^[14]

当地时间2022年2月11日，美国国家航空航天局(NASA)公布了詹姆斯·韦伯太空望远镜所摄第一颗恒星的图像以及一张望远镜“自拍照”。^[15]

2022年5月，美国国家航空航天局（NASA）的一位负责詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope，缩写JWST)项目的天文学家表示，韦伯太空望远镜将于7月中旬为宇宙拍摄“壮观的彩色图像”，这将是它首次专门为用于科学发现的任务进行观测。^[16]

2022年6月29日，美国宇航局局长比尔·纳尔逊宣布，该机构将于美国东部时间7月12日上午10时30分正式发布詹姆斯·韦伯望远镜的首批图像，这是"有史以来我们宇宙最深的图像"。^[18]

2022年7月8日，美国国家航空航天局（NASA）发布了一张由詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的武仙座星系照片，这是有史以来最深处的宇宙图像之一，也是NASA计划7月12日公布的首批詹姆斯・韦伯太空望远镜全彩图像的“预览图”。^[19]

当地时间2022年7月11日，美国总统拜登通过社交媒体公布了韦伯空间望远镜拍摄的首张全彩色图像。美国国家航空航天局（NASA）表示，这是迄今为止遥远宇宙最深、最清晰的红外图像。^[20]此外，韦伯太空望远镜还拍摄了船底座星云、WASP-96b、南环星云和斯蒂芬五重星系的图像。^[21]

北京时间2022年7月20日上午消息，一份最新报告显示，美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯·韦伯太空望远镜曾在2022年5月被一块太空岩石击中，其受损程度可能比最初预计的更加严重。^[22]

2022年7月20日消息，詹姆斯·韦伯太空望远镜可能发现了宇宙中已知最早的星系，该星系已经存在135亿年。^[23]

北京时间2022年7月21日上午消息，一项最新发现可使美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜确定地外星球中陆地和海洋的面积比例。^[24]

2022年8月3日，据参考消息消息，詹姆斯·韦布空间望远镜透过时间和大量尘埃，拍摄到车轮星系的新图像，以前所未有的清晰度揭示了这个不断旋转的彩色圆环。^[25]

2022年8月22日，据雅虎新闻（Yahoo News）报道，美国国家航空航天局8月22日公开了由韦伯太空望远镜的近红外相机在8月7日拍摄的两张照片，这两张照片捕捉到了木星的北极光、南极光以及极地地区的薄雾。^[27]

当地时间2022年9月11日，美国国家航空航天局公布了猎户座星云内部区域图像，该图像由詹姆斯·韦伯太空望远镜所捕捉到。^[29]

当地时间2022年9月20日，在美国，詹姆斯·韦布空间望远镜发布了其在2022年9月5日通过NIRCam仪器拍摄的首张火星红外图像。^[30]

当地时间2022年9月29日，NASA公布了哈勃和韦伯太空望远镜拍摄到的新照片，引发关注。^[31]

2022年10月消息，据最新一期《天体物理学杂志通讯》刊发的论文，美国宇航局（NASA）的超级太空望远镜詹姆斯·韦伯（JWST）拍到了宇宙第一批恒星，距离地球90亿光年，在大爆炸后30亿年恒星形成的高峰期诞生。^[32]

当地时间2022年10月12日消息，美国国家航空航天局（NASA）发布了由韦伯太空望远镜拍摄到的双星在太空中形成“指纹”的图像。这个罕见的宇宙景象由恒星及其伴星产生的尘埃环组成。^[33]

当地时间2022年10月19日，美国国家航空航天局（NASA）宣布詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到了圆柱形星际气体和尘埃构成的天体景象“创生之柱”的详细图像。^[34]

2022年11月4日，据环球Tech消息，加拿大天文学家领导的一个国际科研团队利用詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST），确定了迄今已知最遥远的球状星团。该星团由数百万颗恒星组成，这些恒星可能是宇宙中第一批最古老恒星的“遗骸”。^[35]

有关事件

2022年6月9日消息，据美国国家航空航天局（NASA）称，2022年5月23日至25日，詹姆斯·韦伯太空望远镜的一个主镜遭受了撞击，而这次撞击来自一颗微陨石。^[17]

2022年8月17日，据新浪网消息，詹姆斯·韦伯太空望远镜显著提高了观测效果，避免了观测中的推断和不确定性，可使测量准确性提高5-10倍。^[26]

2022年9月1日，美国国家航空航天局称，詹姆斯·韦布空间望远镜首次拍摄到一颗被命名为HIP 65426 b的系外行星。^[28]

镜面系统

詹姆斯·韦伯望远镜的镜面系统包括主镜、次镜和三镜。虽然尺寸相对较小的次镜和三镜也都很有特色，但昂贵的主镜却是结构最复杂的，由许多个子镜拼接而成的。

镜面系统和精密偏转镜（FSM）是由鲍尔航空航天技术公司研制的，该公司是诺·格公司“光学技术和轻质镜面系统”的主承包商。“韦伯”的主镜直径高达6.5米，在天基望远镜中绝对算得上是巨大的。

主镜的直径的比发射它用的火箭更大。主镜被分割成18块六角形的镜片，发射后这些镜片会在高精度的微型马达和波面传感器的控制下展开。但是，此法不会跟凯克望远镜一样，不必像地面望远镜那样必需根据重力负荷和风力的影响而要按主动光学来时常持续调整镜段，故詹姆斯韦伯太空望远镜除了初期配置之外将不会有太多改变。

主镜的镜面作为全体也形成六角形，聚光部和镜面都露在外面，容易让人联想到射电望远镜的天线。另外，它的主体也不呈筒状，而是在主镜下展开座席状的遮光板。

铍镜衬底使所有子镜可拼接成传统意义上的一面镜子。衬底厚度约为5cm，“前”反射面被高度抛光，“后”面被精密加工成比实心结构更轻的“蛋架型”结构。

反射面的表面粗糙度小于20nm，镀上的一层纯金薄膜也是为了提高其反射红外光线的能力。选择铍材料是因其极高的刚性和轻质特性，在“韦伯”极寒的运行温度下不易发生形变。

铍衬底的另一面被安装在三角形、蛋架型的铍传力部件上。每个传力部件长约60cm、宽30cm，可用于分担来自底层结构的负载，来减少镜面失真。

铍三角构架（BDF）是18块子镜的主要中间结构，三角形的构架宽约76.2cm，连接在作动器与反射镜、衬底或传力部件之间。

作动器是由精密马达和齿轮构成的精细结构，用于移动和调整反射镜表面形状。作动器可使18块子镜精确排布，像一面整镜一样对宇宙中的某一物体进行会聚成像。

18块子镜各含6台用于移动和转动作动器，全部子镜可利用作动器排布成一面巨大的整镜。另外，每块子镜都搭载一台特殊的作动器，一边直接连接镜背面中心，另一边通过长、薄的铍结构连接镜边缘。每台作动器可使18块子镜拥有完全相同的“曲率中心”，确保它们的焦点重合。

这些镜面作动器是“韦伯”众多新发明中的一个。它们能够通过纳米尺度的微小位移使镜面具备最佳的光学性能。另外，这些作动器必须在只比绝对零度高几十度的极端“制冷”温度下运行。

当“韦伯”在太空展开并冷却到运行温度后，地面站的工程师们将向所有作动器发送指令来调整所有的镜面，这一过程耗时两个月。随后，一旦“韦伯”开始全面运行并进行科学观测，每10到14天就要进行一次镜面调校工作。借助这项新技术，“韦伯”将成为首台采用主动控制拼接主镜的天基天文台。

底板接口柔性部件（BIF）接口将主镜连接到望远镜底板上，该底板支撑主镜全部的18块子镜。精密加工而成的柔性部件像精致的弹簧一样，可承受从室温到零下190度的温度变化引起的热胀冷缩。

除了这些连接到底板上的，每块子镜上的还有很多这种柔性部件。

遮阳装置

詹姆斯·韦伯空间望远镜的遮阳装置的SPF值达到100万，能够隔绝任何可疑的外部热源，保证望远镜能获得冷静的观测环境。美国宇航局的工程师已经展开了詹姆斯·韦伯空间望远镜的巨型遮阳装置的测试，进展顺利。

巨型遮阳装置面积非常大，接近一个网球场的大小，还有多层结构，美国宇航局在位于加利福尼亚州诺斯罗普格鲁门公司的洁净室中进行了展开测试。巨型遮阳装置不仅需要把太阳光挡在身后，还要有非常精确的定位装置，望远镜上的所有组件都会安装在巨型遮阳装置上，尽可能降低太阳光对观测的影响。来自美国宇航局戈达德中心的研究人员威廉·奥克斯认为，巨型遮阳装置为五层结构，像一把巨大的遮阳扇，可隔绝来自太阳的热量传递。

承担任务

詹姆斯韦伯太空望远镜的主要的任务是调查作为大爆炸理论的残余红外线证据（宇宙微波背景辐射），即观测今天可见宇宙的初期状态。为达成此目的，它配备了高敏度红外线传感器、光谱器等。为便于观测，机体要能承受极限低温，也要避开太阳和地球的光等等。为此，詹姆斯韦伯太空望远镜附带了可折叠的遮光板，以屏蔽会成为干扰的光源。因其处于拉格朗日点，地球和太阳在望远镜的视界总处于一样的相对位置，不用频繁的修正位置也能让遮光板确实的发挥功效。

正体参数

所属机构 :NASA、ESA、CSA

波段: 红外线

轨道高度: 150万千米（第二拉格朗日点）

轨道周期: 1年

预定发射时间: 2018年

落下时期: 2016年 - 2021年

质量: 6,200千克

别名: 新一代太空望远镜（Next Generation Space Telescope，NGST）

詹姆斯-韦伯(3张)

光学系统

形式: 屈光式、牛顿式

口径: 6.5米

聚光面积: 约25米

观测装置

NIRCam 近红外照相机

NIRSpec 近红外摄谱仪

MIR 中红外装置

FGS 精细导星传感器

研发风险

韦伯望远镜作为美国宇航局史上最复杂的项目之一，其风险是巨大的，和“哈勃太空望远镜”不一样的是，“詹姆斯-韦伯”因为距离地球太遥远无法派宇航员进行维修保养，所以它的设计制造必须完美无缺，否则将功亏一篑！未来的系统集成测试中还可能发现未知问题，一旦测试遇到困难，就会导致发射被推迟。如果韦伯望远镜能够顺利进入轨道服役，可展示其强大的观测能力。