耗資100億美元的韋伯太空望遠鏡，
終於發回影像了！
當地時間7月11日，美國總統拜登透過其社交媒體釋出了韋伯太空望遠鏡拍攝的首張全綵色影像。
這張照片是星系團影像，展現了人類開始探索宇宙後最清晰的一張早期宇宙景象，也是迄今所拍攝的最遙遠的宇宙深空影像。
這張照片顯示了一個在46億年前（大約就是我們的地球形成的時候）出現的名為SMACS 0723的星系團。
它的組合質量就像一個“引力透鏡”，扭曲了空間，從而極大地放大了來自其背後更遙遠星系的光芒。
這是什麼意思呢？
意思是這張照片中你所看到的每一個亮點都是一個星系。
美國國家航空航天局局長比爾·納爾遜說，照片中最古老的星系或許可以追溯至138億年前宇宙誕生後的3億年內。
韋伯的“上一代”望遠鏡——哈勃太空望遠鏡也拍攝過同一個目標。
哈勃望遠鏡拍攝
這張照片清晰度相對較差，是哈勃望遠鏡耗費幾個星期的時間累積曝光拍攝而成的。
而下面這張韋伯望遠鏡拍攝的極其清晰的照片僅用了12.5小時曝光而成。
韋伯望遠鏡拍攝
拜登在推特上表示，這張照片創造了現代科學和技術的歷史性時刻。
美國國家航空航天局(NASA)表示，韋伯望遠鏡拍攝的大量高解析度彩色照片和光譜資料將於7月12日另行公佈。
韋伯太空望遠鏡造價100億美元，是NASA迄今為止建造的功能最強、最大的空間望遠鏡。
圖源：NASA
這架太空望遠鏡的主鏡直徑6.5米，由18片巨大六邊形鏡片構成；配有5層可展開的遮陽板。
發射升空後的六個月內，韋伯經過了一輪又一輪的部署、冷卻、校準、除錯，終於開始工作了。
韋伯是哈勃的繼任者，但它在功能上要比哈勃強100多倍。
不出意外的話，韋伯太空望遠鏡應該會列入“21世紀人類最偉大發明”之一。
2021年12月25日早上，NASA主持建設的“詹姆斯·韋伯太空望遠鏡”在法屬蓋亞那的庫魯發射升空。
升空27分鐘之後，韋伯望遠鏡與運載火箭順利分離
韋伯望遠鏡發射成功！
這是韋伯望遠鏡留給人類的最後一張照片
隨後它將踏上飛往他的軌道的漫漫旅程
它的軌道由於遠離地球
目前人類是無法送人到那個位置的
講真，這一幕真的很像《星際穿越》劇照
NASA號稱這款望遠鏡是“時間機器”，可以“穿越時間”看到過去。
而它的其中一項任務就是尋找宇宙中的“外星文明”。
但就像當年“哈勃”太空望遠鏡發射之初那樣，很多人在開始的時候嘲諷NASA人傻錢多。
但事實真的如此嗎？
32年前，“哈勃”由美國國家航空航天局（NASA）發射上天。
平均每天繞地球15-16周，全年無休007。
“哈勃”空間望遠鏡發射
現在的“韋伯”呢？
普遍認為，“韋伯”是日漸老邁的“哈勃”的繼任者。
從1996年就準備研發，2007年由NASA和歐洲航天局（ESA）和加拿大共同合作開啟的“國家專案”，打磨了近20年的時間。
“韋伯”太空望遠鏡示意圖
“20年弄了一個太空望遠鏡，還說不是人傻錢多嗎？”
先彆著急下結論。
2016年3月，NASA公佈了一張來自134億年前的照片。
一個編號為GN-z11的星系，被哥哥“哈勃空間望遠鏡”捕獲，它的光是134億年起前發出的，經過134年的時間才被地球看到。
根據目前宇宙大爆炸的時間推算，這個星系應該是在宇宙大爆發4億年後就形成的。
這意味著，人類將要摸到宇宙的“邊界”。
但這些還遠不足以平息大家對“哈勃”和“韋伯”的誤解和非議。
先是預算問題，哈勃太空望遠鏡最初預算47億美元，發射升空20年後，包括多次維修、升級、運營等費用，總計花費接近100億美元。
而“韋伯”還沒有升空就已經花費了高達96.6億美元。
100億美元是什麼概念？
中國載人航空專案成本加在一起的2倍還多。
另一個問題就是發射時間。
在我上初中的時候，就聽說美國要發射“韋伯”。
從2007年NASA開始拖延，一直到2021年底，大家都快忘記的時候，“韋伯”才終於有了動靜。
韋伯也因此被稱為“一代鴿王”。
為什麼花費那麼大，還要耗費這麼長時間？
要想看得更遠，依照目前人類的技術，韋伯必然是一個龐然大物。
整個體積是弟弟“哈勃”的三倍。
它的主反射鏡口口徑達到了6.5米，它的主鏡被分割成18塊六角形的鏡片。
為了確保鏡子既堅固又耐用，科學家採用了鈹材料。
每塊子鏡大約有一張咖啡桌那麼大，重量達20公斤。
子鏡上還鍍上了一層純金的薄膜，以提高反射紅外線的能力。
大到什麼地步呢？
相當於一個網球場那麼大，如何能把一個網球場克服地心引力送上太空？
地球上的火箭發射尺寸恐怕都沒辦法辦到。
所以NASA想到一個辦法——
就是先讓韋伯摺疊起來，等到進入太空在微型馬達和波面感測器的控制下再完全展開。
韋伯摺疊圖
為了能夠減少來自太陽、地球還有月球熱量的干擾，科學家給“韋伯”製作了一個巨型太陽傘。
但是這個巨型太陽傘也是個麻煩，它必須在太空中開啟。
這一套系統的複雜程度極高，因為本身成為一面反射鏡精度需要在10奈米內，稍有誤差，“韋伯”的效果會大打折扣。
“韋伯”加註燃料
從組裝到發射，再到進入太空展開。
期間過程進入哪怕一粒沙子，都會對“韋伯”產生毀滅性的打擊。
所以無論外界爭議多大，費用有多高，NASA對“韋伯”的發生始終慎之又慎。
因為機會只有一次。
韋伯預計將執行在第二拉格朗日點，離地球更遠，比起哈勃，它的視野更好。
但這也造成了一個問題，韋伯“走得太遠了”。
人類目前的載人航天技術根本無法達到第二拉格朗日點。
一旦它在太空出現什麼問題，人工是無法修復的，只能自生自滅。
近20年的時間，全球幾千名員工，許多人用他們整個職業生涯去成就一個“天文望遠鏡”。
而且只能成功，絕不允許失敗。
聽起來非常瘋狂，但事實如此。
用歐洲航天局科學與探索高階顧問Mark的話來說就是：
“韋伯可以看到更古老的宇宙，早期宇宙形成的第一批星系，並且還有機會看到外星文明。”
如果你還想嘲笑“韋伯”的話，那你可以看看當初“哈勃”拿到的劇本。
看到“韋伯”升空，人們就會想到服役30年的“哈勃”。
其實最開始，哈勃拿到的劇本也非常不順，幾乎所有人都在否定NASA重金打造的這臺望遠鏡。
它一度成為科學界的笑柄。
因為它花了數月拍回的第一張圖片，不僅糊，還是扭曲的。
當時美國的大小媒體都報道了這個新聞，NASA顏面盡失，舉國一片嘲諷。
原因是望遠鏡的鏡頭壞了
。
軟體出現問題尚且可以透過計算機修復，但硬體出現問題，只能找人工。
這和家裡電腦壞了是一個道理。
NASA只能讓宇航員上天。
沒有Plan B，如果失敗，這將是科學史上代價最高的一次徒勞無功。
美國航天員經過三天三夜的搶修工作，終於將哈勃的鏡頭修好。
畫面傳回地球的一瞬間，會場沸騰。
時至今日，我們看到無數關於宇宙奧秘的照片，全都是拜哈勃所賜。
維修現場
正是因當初那批科學家的堅持，哈勃才不至於報廢在太空成為一堆廢鐵。
它拍下了有史以來“最瘋狂的彗星”，——舒梅克-列維彗星撞擊木星的畫面。
它拍下了恆星誕生的地方——星雲的中心。
它還證明了“黑洞”的存在，並且把畫面傳回地球。
2002年，哈勃望遠鏡又安裝上了新相機，使用壽命延長。
就當所有人都以為哈勃還會傳回更多宇宙訊息的時候，意外出現了。
哥倫比亞太空梭在返回地球時解體，機上7名宇航員全部喪生。
考慮到太空梭的安全性，NASA決定不再派宇航員飛往哈勃。
哈勃被“拋棄”了。
就在NASA決定不搶救哈勃後，它拍下了一顆在超新星爆炸中死去的恆星光跡。
這個現象，或許就能解答人們對宇宙最大的疑惑——宇宙的命運在哪裡。
放棄“哈勃”的訊息引發了全美抗議。
NASA接到了無數封投訴信件，甚至有學生都要捐款為“哈勃”爭取希望。
於是2006年，NASA局長在哽咽中說道：
“或許，哈勃還可以搶救一下。”
2011年，所有NASA太空梭全部退役，退役之前，他們去“看望”了一下哈勃。
這是最後一次維修了。
之後，哈勃將會在太空流浪。
哈勃為人類撕開了一道探索宇宙的裂縫。
從哈勃之眼，人類超越了時間和空間，看到未來和過去。
人類之渺小，到底能有多小。
2002：錐狀星雲
2004年：AM 0644-741星系
2005年：渦狀星系
2008年：星系碰撞
2013年：紅外波段的馬頭星雲
2014年：猴頭星雲
2018年：礁湖星雲
這些美到可以拿來當桌布的圖片，全都要歸功於“哈勃”。
這些絕美照片的背後，都有一場宇宙級的“爆炸”正在發生。
所以不要嘲笑NASA人傻錢多，因為沒人知道在未來，“韋伯”會傳回怎樣的照片。
或許人類發現外星生命和宇宙盡頭的照片，將會是“韋伯”傳到地球的。
發展航天科技到底有什麼用？
我們為什麼要把鉅額的資金投在航空航天和深空探測上？
60年前，NASA為了獲得更清晰的月球照片，發明了一項數字影像技術處理的技術。
這項技術後來成為了核磁共振和CT，挽救了上千萬人的生命。
50年前，蘇聯給狗換頭，以求延長宇航員的生命，雖然最後失敗了。
但是給狗換頭時維持生命的儀器，如今成為了醫院手術離不開的生命維持儀。
嬰兒使用的尿不溼，是NASA的發明。
還有幹蔬菜包，最初也是為宇航員設計。
長期停留太空中的航天員抗骨丟失、抗肌肉萎縮的技術成果，已部分應用於長期臥床病人的“雙抗”治療；
還有記憶海綿，衛星導航等等。
航天不僅是探索星辰大海，更應用到了日常生活。
“嫦娥一號”工程總設計師葉培建在接受採訪時曾表示，我們絕對不能失去探索火星的視窗。
這和釣魚島是中國的一樣重要。
葉培建，中國空間研究院北京控制工程研究所研究室主任、“嫦娥一號”工程總設計師、總指揮。
宇宙研究，是人類最偉大的探索。
法國誕生過一位印象派大師，高更。
生命的最後，他創作出了一幅世界名畫——
《我們從何處來？我們是誰？我們將向何處去？》
NASA一群科學家也想要在“現象世界”中尋求高更當年問題的答案。
他們寄希望洞徹宏觀宇宙，追溯人類的前世今生。
這就是“哈勃”和“韋伯”太空望遠鏡的由來。
今天，韋伯望遠鏡捕捉到的影像，將揭開宇宙不為人知的一面。
最後，讓我們一起祝願韋伯望遠鏡
為我們帶來更多宇宙深層的秘密吧！
