史上最強望遠鏡，花費20年打造，投資了88億美元

歷時20載、耗資88億美元的「史上最強太空望遠鏡」準備出征了。但擁有近180個自動展開步驟的韋伯最多只能承受6個步驟的失敗，否則一切都將功虧一簣。

詹姆斯?韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）堪稱不可思議的人類工程奇蹟。其蜂窩狀的主鏡由超級堅固、重量極輕的鈹製成並鍍金。

歷時20載、耗資88億美元打造的韋伯望遠鏡，將在未來兩年內發射。該太空望遠鏡旨在進行紅外線探測，發現遙遠恆星和星系發出的微光。

韋伯望遠鏡有望成為有史以來最強大的太空望遠鏡。但前提是，科學家必須能將之固定在金屬板上，成功接受劇烈晃動測試的挑戰。

韋伯望遠鏡目前存放於馬里蘭州的美國宇航局（NASA）戈達德航天中心，這裡有世界上最大的無塵室。未來幾周，韋伯望遠鏡的鍍金鏡片和四個精密儀器將會接受一項常規模擬測試。

該測試將模擬韋伯望遠鏡將於2018年10月搭乘阿麗亞娜5運載火箭發射升空時的環境。

NASA發射的所有探測器和衛星都會接受振動和聲學測試，以確保韋伯望遠鏡的硬體能在發射時的劇烈振動和巨大聲響中依然完好無損。

今年1月，韋伯望遠鏡的儀器通過了在戈達德航天中心進行的另一項名為「太空環境模擬」的測試。該實驗是為了檢驗設備應對太空低溫環境的能力。

韋伯望遠鏡項目首席機械工程師詹森·海蘭（Jason Hylan）說：「建造像這樣的太空望遠鏡肯定希望做到萬無一失。」

儘管最新的這輪測試只是走個程序，但也夠讓工程師們緊張的。畢竟珠玉在前， 韋伯望遠鏡要取代的是哈勃太空望遠鏡。

上世紀90年代中期以來，哈勃一直在繞地球飛行，開啟了天文探索的新時代。它發現了成千上萬的發光星系和新恆星周圍的塵埃盤，那些塵埃盤將成為恆星系統的組成部分。

哈勃幫助科學家破解了諸多宇宙之謎，但同時又帶來了更多的未知謎題。

鑒於哈勃的豐功偉績，韋伯望遠鏡的項目工程師備感壓力。為了做好該項目，他們慎之又慎。

振動測試的第一天，韋伯望遠鏡機械系統首席工程師喬恩·勞倫斯（Jon Lawrence）就無奈地感嘆天公不作美。他說：「那天風很大，不利於安全運行。」

如果出現任何故障，專門為韋伯望遠鏡打造的振動系統就會自動關閉，所以工程師們決定不冒這個險。

那周晚些時候，當風勢減弱時，測試才正式進行。振動系統的下方是橡膠氣囊，能起到緩衝的作用，防止振動力對建築物地基造成破壞。

韋伯望遠鏡固定在一塊金屬板上，頂上還覆蓋著能夠承受發射環境的織物帳篷。這塊金屬板貼在一張桌子上四處搖晃，它能使硬體承受數千磅的力，每次持續幾分鐘。

每次運行後，研究人員都會查看振動系統的數據。隨之再加強力度，最高時重力加速度可達1.2G。就像讓跑車在大約兩秒內從零加速到每小時100公里。

振動測試結束後，韋伯望遠鏡將被推進戈達德航天中心的聲學室。那是個普通的房間，但裡面放著形似嗚嗚祖拉的大喇叭，韋伯望遠鏡將要承受相當於噴氣發動機啟動時的聲壓。

明年初，韋伯望遠鏡還將被打包運往得克薩斯州的NASA約翰遜航天中心。在那裡，它會被送進一個名為Chamber A的龐大空間環境模擬裝置。

但要在抵達加州後，它才會成為真正意義上的韋伯望遠鏡。在加州，它將被裝上網球場大小的遮陽板，以使鏡片和儀器保持涼爽，免受灼熱陽光的傷害。

韋伯望遠鏡還將裝配航天器元件，使其能夠保持和地面控制中心的通信。隨後，變得異常龐大的韋伯望遠鏡只能乘船前往法屬蓋亞那。

韋伯望遠鏡的解析度是哈勃的100倍。韋伯望遠鏡項目高級科學家約翰·馬瑟（John Mather）說，哪怕是月亮上的蜜蜂，韋伯望遠鏡也能發現。

在距離地球100萬英里遠的新家，韋伯望遠鏡將把其巨大的鏡片對準黑暗的星空，拍攝人類從未見過的早期宇宙影像。

比如「眾生之柱」，那是粗莖狀的星際氣體和塵埃，位於天鷹座星雲，距離地球差不多7000光年。以下是哈勃在1995年拍攝的照片：

以下是韋伯望遠鏡可能看到的景象，其中包括哈勃看不到的恆星，因為它們被宇宙塵埃遮擋：

這幅景象異常壯觀。

但那是以後的事情。在韋伯望遠鏡發射之前的這兩年，還有很多工作要做。最令人緊張的時刻還沒有到來。

哈勃的長壽歸功於宇航員的數次造訪，對它進行修復。哈勃發射幾周後，工程師發現哈勃的鏡片出現故障，於是NASA派遣宇航員前去修理。

但預期壽命為5到10年的韋伯望遠鏡沒有接納造訪者的裝置，而且NASA也沒有留出派遣宇航員前去修理故障的經費。

和哈勃不同，韋伯望遠鏡在發射時是摺疊起來的，展開需要兩周多的時間。自動展開過程涉及到大約180個步驟，它們都不可逆。NASA表示，韋伯望遠鏡最多只能承受6個步驟的失敗。

還記得2012年NASA的「驚悚七分鐘」嗎？在那七分鐘里，工程師們屏住呼吸，緊張地等待好奇號探測器穿透火星大氣層降落到火星表面，從時速12000英里減慢至近乎零。結果要麼是安全著陸，要麼是墜毀爆炸。

但與韋伯望遠鏡的展開過程相比，那種等待不算什麼。NASA天體物理學家安柏·斯特勞恩（Amber Straughn）說：「我們可要緊張兩周半。」多年來，科學家們圍著韋伯望遠鏡忙個不停，說不緊張怎麼可能。

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