終於，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡準備發射

作為一名 NASA 攝影師，克里斯·岡恩從早期就開始記錄詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 (JWST)。自 2009 年以來，他捕捉到了每一個里程碑，並見證了航天器的幾乎所有部件被組裝和測試。該望遠鏡計劃於 12 月進入太空，並在隨後的幾個月裡，它將睜開 6.5 米直徑的“眼睛”注視天空。屆時，岡恩攝影的主題將變成攝影師本身。“看到那些第一批影像對我來說是最重要的，”岡恩說。

JWST 是 NASA、歐洲航天局和加拿大航天局的聯合專案，將觀測宇宙中最古老的一些星系，拍攝其他恆星周圍形成的新行星和太陽系，甚至以前所未有的細節探測我們自己太陽系的行星。作為有史以來建造的最雄心勃勃、最昂貴的望遠鏡，耗資 100 億美元的韋伯望遠鏡經過最佳化，可以觀測紅外光，以便更好地研究來自遙遠而古老的宇宙的物體。“我們一直在等待像這樣的天文臺已經有一段時間了，”JWST 系外行星科學副專案科學家克妮可萊·科隆說。“韋伯將回溯到最早的星系，儘可能地回溯到過去，望遠鏡的靈敏度將使我們能夠比以往任何時候都更深入地觀察系外行星的大氣層。”

為了避免來自太陽和地球的汙染熱量，韋伯將飛往距離地球 150 萬公里的有利位置，在那裡它將展開一個網球場大小的遮陽罩以提供額外的保護。這種精細的操作，以及其主鏡和副鏡的展開，必須完美無缺——像哈勃望遠鏡那樣派遣宇航員進行維修是不可能的。“我非常有信心我們的工程師在測試他們可以測試的一切方面做得非常出色，”JWST 跨學科科學家海蒂·哈梅爾說。“在某個時候，你必須要麼釣魚，要麼放棄。我們準備好了。”

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JWST 的發射之路一直坎坷。早期，該天文臺的預算應該不超過 10 億美元，並於 2007 年左右發射升空，但它一直受到管理問題、技術挑戰、預算超支和進度延誤的困擾。當航天器最終在法屬蓋亞那搭乘阿麗亞娜 5 號火箭發射升空時，成千上萬為此辛勤工作的科學家、工程師和其他人員將希望一切順利。“對我來說，這是我生命中非常非常大的一部分，”岡恩說。“這幾乎類似於撫養我的孩子，但顯然有點不同，因為還有很多其他的‘父母’。”

鏡片抵達： 技術人員正在檢查構成韋伯主鏡的 18 個六邊形鏡片之一。這些鈹片每個都鍍有 0.12 盎司黃金，設計得異常堅固且輕巧，每個僅重 20 公斤。它們安裝在一個可摺疊的結構上，該結構將被緊密地包裝在火箭中以便發射，然後在太空中開啟。“[那一刻] 非常令人難忘，因為照片中的大多數人以前從未親眼見過這些鏡片，”岡恩回憶道。“鏡片最初是一個一個地送來的，然後是兩個和三個。每次檢查持續一個小時到一個半小時。”

超淨室：在 JWST 的不同部件組合在一起之前，其鏡片和儀器在位於馬里蘭州格林貝爾特的 NASA 戈達德太空飛行中心的 High Bay 潔淨室中進行了仔細組裝。這個 130 萬立方英尺的房間是世界上最大的同類房間之一，包括一整面牆的 HEPA 空氣過濾器，以阻止灰塵和塵埃等汙染物到達望遠鏡的敏感光學器件。

易碎的負載： 工人們正在運輸天文臺的鏡片之一，這些鏡片從其製造商科羅拉多州波爾航空航天公司運抵戈達德，裝在專門製造的運輸罐中。每個單獨的鏡片寬 1.32 米；它們共同產生了比哈勃太空望遠鏡鏡片大六倍的觀測面積。

寒冷和無空氣： 為了確保 JWST 能夠承受太空的寒冷真空條件，其儀器和光學器件在位於休斯頓 NASA 約翰遜航天中心的 A 室（一個大型熱真空測試室）內經歷了 100 天的低溫測試。一個重達 40 噸、寬 12.2 米的圓形門封閉了世界上最大的高真空、低溫光學測試室，該測試室在 20 世紀 60 年代曾用於評估阿波羅登月任務的硬體。

金色籠子： 在建造和測試真正的飛行硬體之前，JWST 光學器件的替代版本（稱為光學望遠鏡元件模擬器）在戈達德太空環境模擬器中經歷了類似太空的條件。在那裡，金色的隔熱毯包裹著一個支撐和熱控制裝置系統，包括一組液氮面板，這些面板有助於將模擬器保持在約 100 開爾文，以匹配它在地球之外將經歷的極端溫度。

反覆檢查： 一名技術人員小心地處理用於在太空環境模擬器中進行低溫測試期間包裹儀器的金箔。這種密集的、反覆的測試旨在確保 JWST 一旦到達目的地就能正常工作，屆時科學家將無計可施，除非進行軟體修復，否則無法進行干預。“這絕對是一個複雜的天文臺，我們無法像維修哈勃望遠鏡那樣維修它，”科隆說。“但韋伯望遠鏡的機械系統中有很多冗餘，人們在測試它的每一個小方面都非常小心。”

額外的隔熱毯： 韋伯望遠鏡精巧的遮陽罩並不是唯一有助於保持望遠鏡低溫的東西。主鏡後面的保護層隔熱毯（稱為褶邊）將阻擋不需要的光線和熱量到達紅外感測器。由於天文臺是開放式的——它缺乏大多數望遠鏡都有的圍繞其光學器件的常用圓柱形罐體——這一額外的層將有助於過濾掉甚至來自鏡後方恆星和星系的微弱汙染。

熄燈： 技術人員在“熄燈”測試期間檢查 JWST 的鏡片。“這是一張晚上拍攝的照片，因為他們必須在黑暗中進行這項測試，”岡恩說。“我一直希望我的照片能夠說明實際投入到專案中的工作量。當人們談論韋伯望遠鏡以及建造它花費了多少時間時，我認為如果他們體會到所有投入其中的工作，時間就不會像現在這樣重要了。”