詹姆斯韦伯太空望远镜木星（人类最大太空望远镜发射成功，这个望远镜能看到哪些东西）

本文目录

• 人类最大太空望远镜发射成功，这个望远镜能看到哪些东西
• 科学家在地球上制造出外星球的大气层！
• 美科学家用韦伯望远镜观测木星，他看到怎样的木星景象了
• 詹姆斯·韦伯空间望远镜可以揭开恒星的秘密吗
• 韦伯空间望远镜造价100亿美元，此望远镜的主要作用是什么
• 天文望远镜的演变
• NASA的詹姆斯·韦伯望远镜即将到达拉格朗日点L2
• 詹姆斯·韦伯空间望远镜将如何让我们看到更多未知的宇宙

人类最大太空望远镜发射成功，这个望远镜能看到哪些东西

有史以来人类建造的最伟大的太空望远镜——詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）被折叠阿丽亚娜5号火箭的尖端，从南美洲北部的法属圭亚那的库鲁航天中心发射，正式开启探索宇宙起源奥秘和系外行星的使命。

詹姆斯·韦伯太空望远镜，由美国宇航局主持建造，以美国宇航局第二任局长詹姆斯·韦伯命名，以纪念他对阿波罗登月计划做出的重要贡献。如果一切顺利，詹姆斯·韦伯太空望远镜将在一个月之内进入太阳轨道，大约离地球100万公里。

由于镜面直径过大，远超任何火箭的舱体大小，因此镜片采用可折叠式设计，在箭体分离后再展开。整个展开的过程都充满挑战，300多个步骤任何一个出现差错，整个计划都GAMEOVER（游戏结束）……因此韦伯虽然发射成功，但这仅仅是万里长征的第一步。

遮阳板展开后，面积相当于一个网球场的大小。相比之下，哈勃望远镜的口径为2.4米。望远镜的口径越大，一方面能够收集更多的光子，看到更暗弱的天体；另一方面能够增加分辨率，看清更多的细节。

届时它将由阿里亚纳五号重型运载火箭从南北洲东北部的法属圭亚那欧洲太空港深空，之所以选择阿里亚纳五号火箭，第一是因为它的整流罩直径五点四米，比一般火箭的五点二米都要稍大，是市面上尺寸最大的。即便是这样，詹姆斯韦伯折叠之后也是刚刚好能装进去。

它可以回溯时间，去观测宇宙大**后形成的第一个星系，去看围绕着恒星运转的行星之上的大气。它将采用最先进科技来解答人们对宇宙最根本的问题，带我们去看宇宙的美丽和神秘，了解我们在宇宙中是怎样的存在。

科学家在地球上制造出外星球的大气层！

美国宇航局位于加州帕萨迪纳的喷气推进实验室研究人员正在地球上制造一种外星大气。在一项新的研究中，喷气推进实验室科学家使用高温“烤箱”将氢和一氧化碳的混合物加热到超过2000华氏度(1100摄氏度)，大约是熔岩的温度。其目的是模拟一种特殊系外行星(太阳系外的行星)的大气层中可能存在条件，这种行星被称为“热木星”。热木星是一种气态巨行星，它的轨道非常接近母恒星，不像我们太阳系中的任何行星。地球绕太阳公转365天，而热木星绕恒星公转不到10天。博科园-科学科普：它们离恒星很近，这意味着它们的温度可以达到1000到5000华氏度(530到2800摄氏度)甚至更高。相比之下，水星表面的热天(绕太阳一周需要88天)达到约800华氏度(430摄氏度)。喷气推进实验室的首席科学家Murthy Gudipati说：虽然我们不可能在实验室里精确模拟这些严酷的外行星环境，但我们可以非常接近。研究小组从一种主要由氢气和0.3%一氧化碳组成的简单化学混合物开始。这些分子在宇宙和早期太阳系中极为常见，它们可以合理地组成热木星的大气层。然后研究小组将混合物加热到620到2240华氏度(330到1230摄氏度)。研究小组还将实验室酿造的啤酒暴露在高剂量紫外线辐射下——类似于热木星在如此接近其母恒星轨道上所经历的情况。紫外线被证明是一种有效成分。这在很大程度上导致了研究中一些更令人惊讶的结果，这些结果可能是在这些温暖环境中发生的化学反应。按照行星的标准，热木星很大，它们比冷行星辐射更多的光。这些因素使得天文学家能够比大多数其他类型的系外行星收集更多关于它们大气层的信息。这些观测结果表明，许多高温的木星大气层在高海拔地区是不透明的。虽然云层可以解释这种不透明度，但随着气压的降低，云层的不透明度会变得越来越不稳定，而在气压非常低的地方，人们就可以观察到这种不透明度。科学家们一直在寻找除了云层之外的其他可能解释，悬浮微粒(悬浮在大气中的固体颗粒)可能是其中之一。然而，据喷气推进实验室的研究人员说，科学家们以前并不知道气溶胶是如何在热木星大气中形成的。在新实验中，在热化学混合物中加入紫外线就成功了。喷气推进实验室研究科学家、该研究的主要作者本杰明·弗勒里(Benjamin Fleury)说：这一结果改变了我们解释那些朦胧热木星大气层的方式。未来，我们想研究这些气溶胶的性质。想更好地理解它们是如何形成，它们是如何吸收光线，以及它们是如何对环境的变化做出反应。所有这些信息都能帮助天文学家了解他们在观察这些行星时所看到的东西。这项研究还带来了另一个惊喜：化学反应产生了大量二氧化碳和水。虽然在热木星大气中发现了水蒸气，但科学家们大多预计，只有当氧气多于碳时，这种珍贵的分子才会形成。新研究表明，当碳和氧的含量相等时，水就会形成。当一些二氧化碳(一个碳原子和两个氧原子)在没有加入紫外线辐射的情况下形成时，反应随着模拟星光的加入而加速。喷气推进实验室系外行星科学家、该研究的合著者马克·斯温(Mark Swain)说：这些新发现对于解释我们在木星大气层中所看到的情况非常有用，假设温度主导了这些大气中的化学成分，但这表明需要研究辐射是如何发挥作用的。NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)等新一代工具将于2021年发射，科学家们可能会首次获得系外行星大气的详细化学特征，其中一些首批研究对象可能是热木星。这些研究将帮助科学家了解其他太阳系是如何形成，以及它们与我们的太阳系有多么相似或不同。对于喷气推进实验室的研究人员来说，这项工作才刚刚开始。与普通烤箱不同的是，他们的烤箱将气体密封得很紧，以防止泄漏或污染，而且当温度上升时，研究人员可以控制气体的压力。有了这种硬件，现在可以在更高温度下模拟系外行星的大气层：接近3000华氏度(1600摄氏度)。喷气推进实验室的科学家、该研究报告的合著者之一布莱恩·亨德森说：如何成功地设计和操作该系统一直是一个持续的挑战，因为大多数标准组件，如玻璃或铝，都是在这种温度下熔化。科学家仍在学习如何在实验室安全处理这些化学过程的同时突破这些界限。但归根结底，这些实验令人兴奋的结果值得所有努力。博科园-科学科普｜研究/来自: 美国宇航局(NASA) 图片：NASA/JPL-Caltech 参考期刊文献:《天体物理学》 DOI: 10.3847/1538-4357/aaf79f 博科园-传递宇宙科学之美

美科学家用韦伯望远镜观测木星，他看到怎样的木星景象了

通过韦伯望远镜可以观测到木星表面所有特征，包括两极的极光，表面的大红斑和风暴。此外木星表面的颜色主要呈现为红色，灰色，白色和黄色等。可以说木星是太阳系中仅次于地球的，最美丽的行星。虽然木星的外表美丽，但是却是太阳系中最恐怖的行星。

木星的风暴。大红斑在木星的表面已经存在了300年，直径是地球的两倍，颜色呈现为红色，有的地方呈现为深褐色，其主要的成分是磷化氢。大红斑的形成有可能于磷含量非常高的，质量和体积是地球两倍的小行星撞击木星而形成，也有可能是其它原因形成的。大红斑是木星表面最大的风暴，目前表面的风暴主要呈现为红色，黄色和橙色等，颜色非常的绚丽夺目，让人浮想联翩。但是殊不知这是宇宙中最恐怖的存在。木星的最小风暴直径都超过4000公里。因为木星高速的自转也给了风暴充足的动力。

木星的带状云。木星的高速自转和其大气成分也就形成了带状元。木星的带状元呈现出艳丽的彩色。这与木星大气的活跃程度有关，氢气和氦气在闪电和高温的状态下会和很多物质发生化学反应，从而降低了透光性，太阳光照射到木星的表面，大气中的化合物则会反射出很多的颜色。不过依照人类目前的科技是无法达到木星的大气层表面，所以该颜色的形成也只是猜测。

木星的极光。木星是太阳系中磁场最大的行星。木星的极光是依靠自己的磁场而形成的。大量的带电粒子被木星的磁场吸引，遇到了大气层以后，因此形成了极光。但是木星极光的亮度是更加恐怖的，这就意味着木星的周围存在大量的辐射场。人类的发射的探测器在这种状态下难以正常的工作和运行。

詹姆斯·韦伯空间望远镜可以揭开恒星的秘密吗

在绚烂如画的猎户星云中，一个恒星的摇篮孕育着数不胜数的新恒星，它将成为计划于2021年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜的研究对象。由恒星形成领域的韦伯跨学科科学家马克·麦考琳带领的一支研究团队将对星云内部的猎户四边形星团进行观测与考察。这个星团仅有4光年大，相当于太阳到半人马座阿尔法星的距离，却聚集了大约1000颗年轻恒星。

图解：猎户四边形星团的光学影像（左）和红外影像（右），由哈勃太空望远镜拍摄图源：NASA

同时担任欧洲航天局科学与探索高级顾问的马克·麦考琳解释道：“在那里有许多大约100万年的年轻恒星，一百万年听似不年轻，事实上，如果把我们所在的太阳系比做一个中年人，那么这个星团中的恒星就只是三四天大的小婴儿。因此，我们可以在年轻的恒星上看到各种各样正在发生的有趣事情，这是如今在年老的恒星中看不到的。而最初阶段的恒星及其行星系统如何发展，我们对其充满好奇，极力寻求答案。”

为什么选择猎户星云？麦考琳说，猎户星座是距太阳最近的大规模恒星形成区域，虽然许多地方，距离太阳更近，孕育着年轻且低质量的恒星，但没有一个地方像猎户星云一样既有大恒星又有非常小的恒星。

图解：猎户座大星云可见部分

麦考琳和他的研究团队将会研究猎户四边形星团中的三个有趣现象。首先，探究该星团中年轻恒星的质量分布。接下来，查究星团中的年轻恒星周围行星形成的最早阶段。最后，分析许多年轻恒星释放出的喷射流物质。这些观测是准予韦伯跨学科科学家麦考琳“保证时间观测”计划中的一部分。

图解：这是哈勃太空望远镜拍摄到的猎户星云中年轻恒星的四个原行星盘。这些圆盘的大小是我们太阳系直径的2到8倍。天文学家在1994年1月至1995年3月用哈勃望远镜拍摄的猎户星云的大型调查图像中发现了这些气盘。

致谢：马克·麦考琳（马克斯·普朗克天文研究所），查尔斯·罗伯特·奥德尔（莱斯大学），和美国国家航空航天局

对恒星和其它年轻天体进行分类

同时，他们还将研究质量与木星甚至土星相当的较小天体，这些天体不在恒星周围的轨道上，被称为“自由漂浮的行星质量天体”。而它们是否像其他行星一样，通过恒星形成时遗留下来的原行星盘中吸收的气体和尘埃形成，还是一个悬而未决的问题。

这样的天体起初是作为环绕恒星的行星形成，还是本身由恒星形成的相同气体和尘埃形成呢？麦考琳和他的团队正在试图回答这个问题。“我们想，能否通过探析这些极低质量天体所表现出来的特征，来帮助我们弄清它们是孤立形成的，还是实际上是环绕恒星周围轨道形成的行星，并在某种相互作用中被踢出轨道了。”

科学家将利用多色韦伯图像来寻找质量非常低的天体，分辨有多少不同质量类别的天体，例如：有多少与太阳质量相同？有多少是太阳质量的十分之一？有多少是太阳质量的百分之一？此外他们还会用韦伯望远镜来分析它们的大气层。通过这些信息，研究人员得以了解这些天体是如何形成的，以及随着年龄增长他们会如何演化。

研究剪影

这个托儿所里的一些新生恒星被由气体和尘埃组成的圆盘环绕着，在明亮的猎户星云映衬下，这些圆盘以剪影的方式呈现出来。天文学家认为，行星一开始应该是在这些圆盘中形成。研究团队将使用韦伯的高分辨率红外成像来测量这些圆盘的大小。通过与哈勃太空望远镜拍摄的可见光图像对比，研究团队能够了解到尘埃的成分，这将有助于他们了解行星形成的最早阶段。

考察喷射流

当年轻的恒星从周围的气体和尘埃中聚集物质时，大多还会以喷射流的方式从极地区域喷射出一部分物质，这个过程是恒星形成不可或缺的一部分。由于猎户星云是众多年轻恒星的家园，所以这里有许多大大小小的喷射流存在。研究团队将使用韦伯测量出这些喷射流的精密结构并确定它们的速度，同时评估它们对周围恒星形成云的累积反馈。

为什么选择韦伯太空望远镜？

当恒星还很年轻时，它们被其原构成物即气体和尘埃所包围。尘埃吸收可见波长光将恒星隐藏在不透明的屏障后面。但长波长光可以穿透这尘埃，因此天文学家即使无法在可见光中看到恒星，通常也可以通过红外线探测到它们。

同时，当天体还年轻处于形成阶段时，它们不会变得特别热，这意味着它们不会在可见波段发出明亮的光，而是在红外线中散发大部分光。利用地面望远镜进行的红外研究表明，猎户四边形星团中存在许多褐矮星，但质量低于三倍木星的年轻天体尚未发现，这有两个原因。

第一，地面与被研究天体之间的地球大气层在红外线中发出明亮的光。麦考琳解释说“从某种程度上，这有点像在白天进行可见波长的天文学观测，你可以依靠光看到相对明亮的东西，但你无法看到非常微弱的东西。而韦伯望远镜将会发射在地球发光的大气层上方，使这些研究得以进行。”

第二，与地面望远镜不同，韦伯望太空远镜自身温度非常低。麦考琳说：“人类自身温暖，会在红外线中发光，地面望远镜同样也会在红外线中发光。因此，这些质量为三倍木星的寒冷天体，几乎所有的光都会以相当长的波长发出，此时，望远镜本身会发出异常明亮的光。而在太空中，望远镜可以冷却到在这些波长下完全不发光的程度。这意味着突然之间你可以看到你从地面永远无法看到的新的、非常微弱且质量极低的年轻天体。

韦伯太空望远镜是一台强大的红外线太空望远镜，具备独一无二的功能，能够用来研究猎户星云等类似区域上的年轻恒星、褐矮星、自由漂浮的行星质量天体以及它们的原行星盘和喷射流。

詹姆斯·韦伯太空望远镜将于2021年发射，成为世界上首屈一指的空间科学天文台，帮助人类揭开太阳系的奥秘，放眼于其它恒星的遥远世界，探索宇宙的神秘结构和起源以及我们在宇宙中的位置。韦伯是由美国国家航空航天局及其合作伙伴欧洲航天局和加拿大航空航天局领头的一个国际项目。

韦伯空间望远镜造价100亿美元，此望远镜的主要作用是什么

当地时间7月12日，美国国家航空航天局（NASA）正规发布了詹姆斯·韦伯室内空间望远镜拍摄的第一批全彩色相片。该批图象包含太空星系团、高密度星系群、弥漫着星云及其系外行星等气象学前沿的研究领域。

最先公布的图片为SMACS0723星系团-深空场，由近红外线相机分股票波段拍摄。照片中间地区是一个“相对性近点”的漫长星系团，相距大家大概46亿光年，这代表着韦伯拍摄到的这种光传出时，太阳系才刚刚产生。

多年前，哈勃外太空望远镜也拍摄过这些地区。尽管捕捉到了很多小细节，但星系都相应比较黯淡模糊不清。而本次韦伯外太空望远镜拍摄出的第一张“深场”相片，NASA称其为目前为止最漫长、最明确的宇宙空间红外线图象。而且，韦伯望远镜拍摄照片，仅曝出12.5钟头。而当初哈勃望远镜拍摄时，前后左右快门速度超过了10天。

在韦伯照片里，专家寻找的最古老的一个星体，是左上方的这一团红雾，这一星云的光亮来源于131亿光年前。现阶段认可的概念觉得，宇宙起源于138亿光年前爆发，这代表着，这一星云要在宇宙膨胀问世7亿光年以内的宝宝星系。

韦伯望远镜根据带上的近红外成像仪和无间隙光谱分析仪对WASP-96b的地球大气层进行了迄今为止最详尽的近红外光谱仪散射光谱仪，在其中确立发觉地球大气层当中存有水的直接证据。

WASP-96b是间距地球大概1150亿光年的一颗汽态巨行星，它处在间距地球1150光年之外的凤凰座，品质大概为木星的一半，公转周期仅有3.4天，于2014年被发现。尽管该星早已确定为一颗大半个木星品质的汽态巨行星，不太可能有着与地球相近的性命，可是韦伯望远镜观查到它一部分分子光谱，有的有透射状况，这代表着大行星上很有可能有霾的状况。

南环状星云是坐落于船帆座的一个大行星状星云，由核心的恒星死亡后向外喷涌的有机物产生，间距大家约2000亿光年。

照片核心呈蓝色的是应用近红外线相机拍摄的，而核心为鲜红色的乃是用中红外线相机拍摄的。两张照片，同一个总体目标，除开色彩的差别，最显著的，取决于这一星系的正中间。在近红外光谱仪照片里，星系的正中间仅有一颗行星。但在中红外照片里，我们看到了二颗行星。

先前专家根据各种各样别的观察和实体模型，觉得南环状星云是一个双星系统。可是以往一直只有拍下在其中的一颗。此次依靠韦伯望远镜中红外波段的观察，立即确认了科学家的双星基础理论。

船基座大星云，又被称为NGC3372是星空当中较大的弥漫星云之一，比著名的猎户座大星云大四倍之上，间距地球7600亿光年。

弥漫着星云都是行星问世的摇蓝。本质上由较稀汽体和浮尘组成的星云若在重力作用下不断收拢，并最后取得成功激起氢裂变，一颗行星的试管胚胎——原行星从而问世。根据对弥漫着星云的多波段科学研究有利于掌握恒星系统的产生全过程。

韦伯室内空间望远镜应用近红外线相机与立红外线相机得到越过很厚的谜雾，拍摄到星云里再生的光亮行星。

坐落于飞马座的杰夫五重星系，又被称为斯蒂芬五重奏。这是一个密近星系群和一个相对性独立的星系构成的五重星系。

韦伯室内空间望远镜给予的图象有着1.5亿像素并给予了该高密度星系群的丰富多彩关键点。四个相邻星系彼此之间的吸引力功效促使星系内部结构的汽体与浮尘被抛出去本星系，振荡前的汽体浮尘一样都是行星问世的摇蓝。

科学家预估该四合星系群最后将合拼为一个超星系。星系的合拼全过程对于未来银河系与仙女座大星系的合拼拥有参照实际意义，星系核的合拼在大部分前提下也象征着两个超大质量黑洞的合拼，都是引力波科学研究的火爆课题研究。

韦伯室内空间望远镜于2021年12月25日从法属圭亚那库鲁航天中心发送起飞。它现阶段坐落于紧紧围绕日地系统软件第二拉格朗日点的运转路轨，距地球约150亿千米。拉格朗日点是指一个物体受太阳、地球两个星体吸引力功效，能维持相对静止的点，该部位有益于望远镜平稳地开展拍摄。

韦伯室内空间望远镜由美国航天局与欧洲航天局、加拿大航天局协同研究开发，是至今修建的较大、基本功能最牛的室内空间望远镜，被认为是哈勃望远镜的“**人”。其主镜孔径6.5米，由18片极大六边形子镜组成，装有5层可进行的挡阳板，总造价约100亿美金。

哈勃室内空间望远镜关键在能见光和紫外线股票波段观察，而韦伯室内空间望远镜观察波长范围是600纳米技术至28.8μm，关键处在红外波段。有别于紫外光和能见光，光波长很长的红外感应能绕开有一些浮尘，可使望远镜见到掩藏在尘埃云身后的星体。更重要的是红外线观察有利于专家“以更近距见到万物起源”。

提及天文学望远镜，也许还会继续想起中国“超级天眼”。那样，韦伯室内空间望远镜与“超级天眼”的差别是什么呢？二者的种类差异，“超级天眼”为路基射电望远镜，而韦伯为室内空间红外线望远镜。尽管全是接受无线电波，但二者工作中的波长差异，“超级天眼”关键接受射电波，而韦伯关键接受红外感应，从原理看来，能将他们品牌形象地之比录音机和相机。

科学合理总体目标的差别。“超级天眼”的目的目的是为了寻找和发觉射电脉冲星，脉冲星可以发送平稳规律性差分信号。例如人们要前去银河系外时，如果能了解宇宙中许多脉冲星的部位，就能通过它来精准定位、导航栏。

而韦伯室内空间望远镜任务目标关键有4个层面：找寻宇宙中问世的第一批星系；科学研究星系演变的各环节；观查行星及行星系统的产生；测量包含太阳系行星系统以内的行星系统的物理学、物理性质，并科学研究别的行星系统存有性命的概率。

NASA表明，韦伯望远镜将再次提**文观测的极限值，此次太空图象的公布仅仅逐渐。研究分析这种漫长星系的图象，有利于大家解除宇宙空间的历史时间，追朔宇宙的起源。

如同NASA责任人常说：韦伯能看见比哈勃更长远更深遂的光，它有很有可能帮助我们解除138亿光年前，宇宙膨胀时之初密秘。

天文望远镜的演变

1、伽利略望远镜（Galileo telescope） 时间: 1609年 发明人: 意大利物理学家伽利略 意义: 人类 历史 上第一台天文望远镜 结构：物镜是凸透镜，目镜是凹透镜 贡献：观测了月球、太阳黑子以及木星的四大卫星。 2、哈勃空间望远镜（Hubble Space Telescope） 时间：2019年 发明人: 美国宇航局 类型：光学望远镜 发射地: 美国肯尼迪航天发射中心 贡献：观测了“哈勃遗产场”宇宙图谱，包含约265000个星系。 3、詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope） 时间：2021年 研发机构: 美国航空航天局、欧洲航天局、加拿大航空航天局 类型: 红外线望远镜 发射地: 法属圭亚那库鲁基地 结构：铍制主反射镜，口径达到6.5米， 质量6.2吨 功能：能在近红外波段、接近绝对零度(-273.15摄氏度)范围工作

NASA的詹姆斯·韦伯望远镜即将到达拉格朗日点L2

望远镜将在地球和太阳之间的重力临界点漂移。

詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）正在接近它的新家。1月24日，它将到达太空中的一个点，科学家们称之为拉格朗日点2 ，或L2。

这是一个微妙的引力临界点的技术名称。在地球-太阳引力系统中，地球的引力完美地平衡了太阳的引力。JWSTs的设计者计划让他们的望远镜漂移到那里，因为在那里，望远镜可以进行工作而不会被引力推离那个位置。

“我们知道我们需要将JWST保持在L2”，美国航天局在JWST的行星科学家斯蒂芬妮米拉姆说。

每对引力互相约束的物体，比如太阳和它的行星，或者行星和它的一个卫星，都有五个拉格朗日点。小行星或航天器可以生活在这五个点中的一个点，而不会掉出轨道。

1765年，数学家莱昂哈德·欧拉计算引力方程，找到了前三点。这三个L1、L2和L3形成一条直线。以地球和太阳为例。L1位于地球和太阳之间：更准确地说，距离地球约93万英里（ 150万公里）。L2隐藏在地球的远端：它距离我们大约93万英里，面对太阳系的外围。

1772年，欧拉的一位亲密通讯员，另一位名叫约瑟夫-路易斯·拉格朗日的数学家，再次研究了这些方程，意识到还有两个点存在： L4和L5。它们位于地球轨道上， L4在我们前面一点， L5在我们后面相等的一点。

L4和L5比它们的同类更稳定，它们可以吸引气体、灰尘，甚至更大的物体。天文学家已经在太阳和地球的L4和L5上发现了至少两颗小行星，他们正在寻找更多的小行星。其他太阳行星对也在这些点捕获了物体。太阳和木星的L4和L5点是整个小行星群的家园，这些小行星被称为特洛伊木马， NASA的露西探测了这些小行星 将访问.

L3是没有对应方的奇点。要找到它，你必须一直走到太阳的另一边，靠近我们轨道上的相反点（但是，因为地球的引力巧妙地吸引了太阳，并不完全是相反的点）可以预见的是，航天器要轻易到达那里有点不切实际；没有已知的航天器把L3称为家。

但L1和L2对我们来说更容易参观，每一个都不到地球到月球的距离的四倍。L1 ，面向太阳的栖息处，一直是一个理想的踩踏场地或踩踏空间，用于观察我们的恒星或太阳风中的粒子流。

另一方面， L2位于地球的阴影中。这个地点是理想的，飞船可以窥视太阳系以外的广阔宇宙的位置。目前，欧空局的盖亚正在测量与恒星的距离，以及X射线天文台斯佩克特-RG。1月24日，JWST将加入他们的行列。

从JWST的规划开始，几十年前，它的设计师和规划者就决定L2是它的合适位置。JWST是一种红外望远镜。热也是红外的，所以在地球轨道上，不断地旋转到阳光下是不理想的。即使是来自我们自己星球的热量也会使望远镜极其挑剔的观测结果消失。

“任何来自地球或月球的热量都是我们必须与之斗争的东西，我们正在努力探测宇宙中星系和恒星最微弱的信号，”米拉姆说。

将JWST放置在远离地球的L2处，可以规避这个问题。在地球的阴影中也意味着望远镜可以使用 遮阳板而不是像哈勃太空望远镜那样被包裹在管子里这也是JWST可以使用其巨大镜子的部分原因。

Milam说，在L2还有其他好处。例如，离开地球轨道意味着躲避其他航天器，以及大多数可能会撞上望远镜并损坏它的太空垃圾。

但有一个问题。JWST距离地球太远，不容易进行维护。这与哈勃形成了鲜明对比，哈勃在地球轨道上的位置意味着NASA很容易进行维修，包括著名的镜像作业.

JWST不会固定在L2位置上，实际上是在围绕它的微调轨道上。它的轨道也不会完全稳定。太阳的辐射力向下推到遮阳板上，会轻轻地把JWST推到合适的位置。米拉姆说，“不像哈勃，我们没有地球的引力来帮助我们”控制飞船的动量。

因此， JWST需要不断调整才能保持原样。Milam说，弄清楚这需要什么，是JWST的运营商在未来几个月里将玩的事情。周一望远镜到达到位后，他们将开始检查，以确保所有仪器都能正常工作。然后，观察开始。

一旦JWST在L2的同伴附近定居下来，一切都可能会安静下来，至少在几年内。

还有六多个其他任务将前往那里。例如，南希·格蕾丝·罗马太空望远镜将在2020年代晚些时候前往那里。欧空局的暗物质观察者欧几里德、柏拉图和阿里尔这两架欧空局望远镜将窥视系外行星；以及日本试图窥视宇宙最早时代的LiteBiRD任务也将如此。

詹姆斯·韦伯空间望远镜将如何让我们看到更多未知的宇宙

　　詹姆斯·韦伯空间望远镜，这台备受期待的太空望远镜、带有革命性的新望远镜，在成本不断膨胀和几经延迟发射之后，终于有望隆重登，NASA确认，韦伯望远镜的发射可能将于12月22日左右发射，这台望远镜的发射，已经推迟了十年之久，造价也大幅超出预算约90亿美元。议员们和科学家们都在担心，该项目可能会侵占其他研究领域的资金，但也有许多其他科学家们相信，韦伯望远镜的高成本和漫长等待都是值得的。

　　韦伯望远镜的构思灵感来自哈勃太空望远镜。哈勃太空望远镜是一台拥有31年 历史 的天文望远镜，曾拍摄到许多令人惊叹的宇宙星系照片，韦伯望远镜弥补了哈勃的不足之处。到目前为止，还没有像韦伯这样的望远镜，这台新的天文望远镜，预期将从赤道附近的法属圭亚那北部发射，当你看到韦伯进入太空时，这是人类的创造力和所有学科力量的集中体现。

　　这个最新的空间望远镜也因为两个功能而独一无二。首先，韦伯望远镜很大。它有一个直径21.3英尺的主镜。这面巨大的主镜，将使得韦伯望远镜成为人类有史以来建造的看得最深远的望远镜。其次，韦伯望远镜采用红外线观测宇宙。红外线是波长比可见光稍长的电磁波。所以，韦伯望远镜将是太空中唯一一台可以进行远距离观测的红外线望远镜。能力和韦伯望远镜最接近的哈勃望远镜，主要在可见光范围内工作，红外观测范围有限。

　　多亏了韦伯望远镜的巨大尺寸和红外观测，未来天文学家们将有机会以下面五种方式 探索 宇宙。

　　了解早期星系的形成和发展

　　望远镜的一个重要用途实际上和时间机器差不多，因为距离就是回顾时间。研究人员打算使用韦伯望远镜的摄像机去“时间旅行”，回到宇宙大**之后早期星系形成的那一瞬间。

　　当我们在观察几光年之外的遥远星系时，我们看到的并非星系最近的状态。以光年为单位的距离，其实就是该星系发出的光到达我们的地球所需要的年数。例如，离我们最近的星系是大犬座矮星系，距离我们大约2.5万光年。因此，大犬座矮星系发出的光，需要经过2.5万年才能到达地球。这意味着，当我们观察大犬座矮星系的时候，我们看到的其实是大犬座矮星系在2.5万年前的样子。

　　科学家们对太空的观测越深远，他们能看到的星系越古老。韦伯望远镜是迄今为止观测距离最远的望远镜，可以发现人类可以观察到的最早星系。为了了解星系的形成，艾森斯坦等科学家将观测数个处于不同生命阶段的星系，然后将它们的发展时间整合到一起。

　　韦伯望远镜的红外观测能力对于观察这些星系也至关重要。来自遥远星系的光会被膨胀的宇宙拉长。等光线抵达我们的望远镜时，光的原始波长会从可见光或紫外线转变成红外线。幸运的是，接受红外信号正是韦伯望远镜的拿手好戏，这是人类第一次在太空使用大型冷望远镜来观测这些红外波长。

　　哈勃太空望远镜已经成功捕捉到从遥远星系发出的最蓝的光芒中延伸出来的波长最短的红外线。而已退役的斯皮策红外线太空望远镜比韦伯望远镜要小很多，无法看到遥远的太空。韦伯望远镜在深入太空和回望太空这两方面尤其出色，届时韦伯望远镜或可以捕捉到正处于成长过程中的遥远星系。

　　寻找其他行星上可能存在的生命化学特征

　　如果地球以外存在生命，那么这些生命会释放出独特的化学特征，例如通过呼出二氧化碳和光合作用产生氧气，从而改变行星。分析行星大气中的化学物质不仅可以帮助科学家们寻找生命，也能让他们评估一颗行星的宜居性。

　　韦伯望远镜可以检测红外波长，以识别太阳系之外的行星——系外行星——大气中存在的水和甲烷等化学物质。

　　韦伯望远镜上的两种仪器，可以让科学家们破解来自太阳系之外的红外信号波长。望远镜在观察某一颗恒星时，如果有系外行星抢镜头，恒星光的某些能量会下降，并且受影响的能量与系外行星的大气化学物质相对应。如果韦伯望远镜碰巧在对的时间观察对的恒星，那么它可以通过分析恒星光中的光点，来分析该恒星的行星大气化学组成。

　　系外行星科学作为一个研究领域的时间并不长。自1992年首次发现系外行星以来，科学家们已经在宇宙中发现数千颗奇异的星系，它们无处不在。

　　但是，人类对这些系外行星的了解，也只是停留在知道它们的存在而已。基于当前的技术，比如哈勃望远镜或其他地基红外线望远镜，对我们感兴趣的新系外行星进行红外光谱分析十分困难。与韦伯望远镜相比，哈勃望远镜的红外能量带要窄很多。地基望远镜则会受到地球大气的影响，地球大气层本身也会吸收和分散红外光。另外，地球也会发出背景红外辐射，会淹没来自深太空的微弱信号。但是，在太空中，韦伯望远镜不会有这些烦恼，同时韦伯望远镜还将用来研究各种木星或海王星大小的系外行星。

　　哈勃望远镜在可见光（左）和红外线（右）下观察到的鹰星云中的“创生之柱”看起来截然不同。韦伯望远镜的红外观测可以让科学家们透过恒星摇篮的尘埃面纱，捕捉恒星形成的画面。

　 　观察恒星的诞生

　　恒星的诞生之地满是尘埃。尽管拍摄出来的照片确实瑰丽壮观，但当科学家们以可见光观察这些云团时，尘埃会阻止科学家们一探云团中心的究竟。好在恒星发出的红外光可以穿透尘埃，让科学家得以有新的办法去 探索 曾经的画面。

　　红光在地球大气尘埃中的穿透能力优于其他波长更短的蓝光，相同的原理也解释了为什么红外光比可见光在尘埃笼罩的星系中穿透得更远，如果你看落日，你会发现此时的太阳要比白天的时候更红彤彤，原因是一样的。

　　但是，哈勃望远镜有限的红外观测能力只是触及恒星形成研究的皮毛而已；韦伯望远镜更广泛的红外观测范围可以让科学家们更深入地观测尘埃。

　　恒星诞生于尘埃最密集之处，那里也最难看透。但得益于韦伯望远镜的高红外灵敏度和惊人的分辨率，科学家们或许能够透过尘埃，以前所未有的细节辨认这些“襁褓中的”恒星。或许，韦伯望远镜还能帮助科学家弄清楚尘埃是如何孕育出恒星的，以及恒星为何以星团的形式形成，还有行星是如何围绕一颗恒星形成的。

　　M87星系中央的超大质量黑洞，这是人类史上第一个捕捉到的黑洞影像。韦伯望远镜可以帮助科学家观察围绕黑洞运行的恒星。

　 　从不同的角度研究黑洞

　　任何东西都无法逃离黑洞，光也 不行；所以从技术上来讲，黑洞是看不见的。不过，我们可以看到围绕黑洞运行的各种物体——恒星、尘埃和整个星系。为了研究黑洞，科学家们仔细观察了这个恒星乐园，类似于通过研究阴影来了解投下阴影的物体。

　　过去，科学家们曾使用X射线望远镜来研究黑洞的特点物理类型。这些望远镜观察的是温度高达数百万度且足以产生X射线的现象，比如恒星在太靠近黑洞时被猛烈地撕碎等。韦伯望远镜的红外仪器可以让科学家们观察黑洞角落里发生的其他事件，特别是较低温度的气体和恒星在黑洞周围的活动。

　　恒星聚集的地方是一片尘埃；幸运的是，韦伯的红外线眼睛可以穿透尘埃，提供宝贵的数据，来帮助科学家们了解黑洞周围恒星的温度、速度和化学组成。科学家们然后可以用这些数据来了解更多关于黑洞质量和大小的信息，以及黑洞如何吞噬恒星的信息。

　 　出人意料的其他发现

　　就尺寸、灵敏度和波长范围而言，韦伯望远镜独一无二。所以，韦伯望远镜有很大机会，可以为科学家们带来他们从未见过的东西，或许是完全颠覆现有宇宙理论的现象。

　　许多科学家都在祈祷韦伯望远镜成功发射一样，他们等不及想看到韦伯望远镜进入太空。很多人从2001年开始参与韦伯望远镜的构想，他们希望在自己决定退休之前，可以看到这一切的尘埃落定。（匀琳）