無論從哪個角度來看，美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）都是該航天機構有史以來最大膽、風險最高的豪賭之一。僅僅是建造和測試這個天文臺就被證明是一項令人生畏的複雜技術事業，將該天文臺的天文價格標籤推高到近90億美元，並需要歐洲和加拿大航天機構的參與。JWST 既是一項突破障礙的 undertaking，也是一項預算超支的 undertaking。
JWST 的構想始於 20 世紀 80 年代後期，旨在回溯 135 億多年的宇宙歷史，以觀測來自宇宙最初的恆星和星系的微弱紅外光。如今，JWST 正在承擔越來越多的其他科學任務。科學家們現在認為，它的觀星能力，按某些指標衡量，比著名的哈勃太空望遠鏡強大 100 倍，是一張期票：JWST 的成功發射和執行無疑將照亮天文學幾乎每個分支的未來。但由於其穩步攀升的成本和不斷推遲的發射（最近從 2018 年推遲到 2019 年），這臺伸縮時間機器現在正受到國會日益嚴格的審查。
為了幫助消除對 JWST 狀態的任何疑慮，該專案將在 2018 年 1 月儘快進行獨立審查，美國宇航局科學主管托馬斯·祖布臣在 12 月初的國會聽證會上表示。當立法者追問 JWST 是否真會按目前計劃在 2019 年春季發射時，他說：“就目前而言，根據我掌握的資訊，我認為這是可以實現的。”
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“我們無法外出並修復它”
JWST 敏銳的天文洞察力源於其巨大的 6.5 米主鏡。該鏡面由 18 個鍍金六邊形組成，由輕如羽毛的鈹製成，比四層樓高的建築還要高，一旦發射，將成為有史以來在太空飛行過的最大的鏡面。該天文臺攜帶科學儀器來探測非常微弱的紅外源，必須在超低溫下執行，這需要一個網球場大小的多層“遮陽罩”來將其與太陽的熱量隔絕。
現在，為了更好地衡量 JWST 將位於太空中的位置。在從法屬蓋亞那搭乘歐洲阿麗亞娜 5 號火箭發射並在太空飛行大約 100 天后，該天文臺將停泊在距離地球一百萬英里的地方，遠遠超出月球軌道。它將位於地球-太陽拉格朗日點，或 L2 點，這是一個地球、太陽和月球的集體引力拖曳力使望遠鏡能夠在我們星球繞恆星執行時保持與我們星球對齊的位置。在那裡——非常非常遙遠的地方——JWST 的操作員將透過從地球發射的指令遠端測試和調整天文臺，使其在發射後六個月內完全上線並準備好進行科學研究。
但是，首要任務是：僅僅發射 JWST 就充滿了危險，更不用說在深空中展開其精密的遮陽罩和巨大的分段鏡面了。僅僅是向搭載 JWST 的助推器揮手告別就足以讓人提心吊膽。
“事實是，每次火箭從地球發射都存在風險。好訊息是阿麗亞娜 5 號火箭擁有出色的記錄，”前宇航員約翰·格倫斯菲爾德說，他是一位多次“哈勃擁抱者”，曾三次乘坐太空梭訪問近地軌道以改造那個標誌性設施。現在，他是馬里蘭州美國宇航局戈達德太空飛行中心的榮譽科學家，他認為在職的 JWST 將會創造出“超出我們所有人預期”的科學成果。
“假設我們成功進入地球-太陽 L2 的注入軌道，當然，下一個風險最大的事情是部署望遠鏡。與哈勃不同，我們無法外出並修復它。甚至機器人也無法外出並修復它。因此，我們正在冒著巨大的風險，但為了巨大的回報，”格倫斯菲爾德說。
然而，據位於加利福尼亞州雷東多海灘的諾斯羅普·格魯曼航空航天系統公司的 JWST 專案經理斯科特·威洛比稱，人們正在做出適度的努力，使 JWST 像哈勃一樣“可維修”。這家航空航天公司是美國宇航局開發和整合 JWST 的主要承包商，並被委以任務為望遠鏡提供一個“發射載具介面環”，這個環可以被“某物抓住”，無論是宇航員還是遠端操作機器人，威洛比說。如果派遣一艘航天器前往 L2 與 JWST 對接，那麼它可以嘗試維修——或者，如果天文臺執行良好，只需加滿燃料箱以延長其壽命。但目前沒有為這種英勇行為撥款。格倫斯菲爾德說，如果 JWST 遭遇太空飛行領域委婉地稱之為“糟糕的一天”的情況，無論是由於火箭事故還是部署故障，還是其他不可預見的情況，目前有一系列在軌天文臺，包括哈勃，以及不斷擴大的強大地面望遠鏡陣列，可以彌補這種不幸。
“失去一個主要的星載天文臺將是一場真正的悲劇，但我懷疑我們會很快恢復過來，”格倫斯菲爾德認為。“無論有沒有 JWST，都將是天文學的黃金時代，”他說。
助推主義
在 12 月舉行的關於 JWST 和其他未來美國宇航局太空望遠鏡的國會聽證會上，太空小組委員會主席布萊恩·巴賓（德克薩斯州共和黨人）質疑“使用可靠的美國運載火箭而不是阿麗亞娜 5 號火箭”將 JWST 送入太空的決定。他還詢問了將望遠鏡運送到南美洲歐洲發射場的相關風險。
當被《大眾科學》問及時，美國宇航局 JWST 團隊的兩名高階成員提供了保證。美國宇航局戈達德的 JWST 機械系統主管工程師/運載火箭聯絡員喬恩·勞倫斯和美國宇航局總部的 JWST 專案主管兼專案科學家埃裡克·史密斯共同提出了謹慎樂觀的看法。
他們解釋說，JWST“將搭載穩定可靠的阿麗亞娜 5 號火箭發射，在近 15 年的時間裡，該火箭已連續成功飛行 81 次”。此外，JWST 團隊與助推器運營商法國發射公司阿麗亞娜航天公司之間的頻繁直接互動提供了“強大的洞察力”。美國宇航局和歐洲航天局（ESA）的其他部門正在提供持續的諮詢支援，進一步補充了這種關係。
勞倫斯和史密斯解釋說：“透過超過 14 年的合作伙伴關係，JWST 與歐空局和阿麗亞娜航天公司建立了牢固的關係，領導人員保持了長期穩定。”他們指出，這“使美國宇航局有信心在 JWST 發射前充分且充分地解決所有感興趣的發射器問題”。
指責遊戲
JWST 因發射時助推器故障而墜落隕滅，或在 L2 部署失敗後凍死，這激起了科學家們深深的、黑暗的噩夢。對於那些圍繞望遠鏡的成功規劃了其領域長期未來的天文學家來說，它的損失將類似於宇宙學上的心臟驟停。
科羅拉多大學博爾德分校的天體物理學和行星科學教授傑克·伯恩斯說：“後果幾乎太可怕，無法想象。”“損失超過 80 億美元的納稅人資金[將]可能對美國宇航局和天體物理學產生可怕的後果。國會山將舉行多次委員會聽證會，並組建獨立小組進行調查，”他說。
伯恩斯說，這些調查將遵循一條漫長而曲折的指責和否認之路，而 JWST 最重要的國會擁護者，馬里蘭州資深民主黨參議員芭芭拉·米庫爾斯基最近從公職退休，這將使情況變得更糟。
“因此，互相指責[可能]會很難看，”伯恩斯說。“根據失敗的性質，承包商[將]在贏得新的太空科學任務合同方面遇到困難，而美國宇航局的管理者[可能]會提前退休。”一旦望遠鏡啟動並執行，JWST 巨大的“預算楔子”（它每年所需的資金額）將會縮小，而那些釋放出來的資金將隨後支援美國宇航局的下一個大型望遠鏡專案。伯恩斯說，一個耗資近 90 億美元的天文臺啞炮很可能意味著美國宇航局科學預算的很大一部分資金消失，從而可能危及 JWST 後繼者的規劃。
“隨著社群試圖重建我們在國會和公眾中的信譽，這種連鎖反應[可能]會在十年內感受到，”伯恩斯說。“因此，失敗真的不是一個選項——或者，正如我們在大衰退期間聽到的那樣，JWST 是‘大到不能倒’。”
伯恩斯證明，儘管如此，美國宇航局及其無數承包商在過去十年中一直在努力測試和重新測試 JWST 的元件。“該專案的管理在過去五年中比以前好得多。如果目前的延遲[到 2019 年]導致耗盡剩餘的[預算]儲備，但有助於保證成功，那麼這是一個正確的決定，”伯恩斯說。
進一步的延遲即將到來？
然而，越來越多的小道訊息傳出，JWST 可能甚至無法在 2019 年按計劃發射。在 12 月的國會聽證會上，美國宇航局戈達德前主任、美國國家科學院天文學和天體物理學委員會成員托馬斯·楊表示，JWST 可能仍然會經歷進一步的干擾。
楊作證說：“目前對 JWST 狀態的評估是，整合和[測試]將比計劃花費更長的時間。”“結果是發射計劃延遲，並且消耗了大部分剩餘的資金儲備。我認為，在認真制定新計劃並經過獨立審查驗證之前，無法確定發射日期和所需資金。”在同一次聽證會上，美國政府問責局——聯邦預算監督機構——採購和採購管理主管克里斯蒂娜·查普林強調了 JWST 顯著的成本增加和計劃延遲。查普林指出，在獲得批准進行開發之前，JWST 的成本估算範圍為 10 億美元至 35 億美元，預計發射日期從 2007 年到 2011 年不等。
查普林指出，建造、發射和執行望遠鏡的價格標籤現在估計總計近 90 億美元。
雖然 JWST 繼續朝著發射取得進展，但查普林警告說，該專案正在遇到技術挑戰，這些挑戰需要時間和金錢來解決，並可能導致額外的延誤。“鑑於與未來整合和測試工作相關的風險，加上目前遠低於負責管理 JWST 的美國宇航局中心釋出的程式要求中規定的計劃儲備水平，因此該專案修訂後的 2019 年 6 月發射準備就緒日期很可能會進一步推遲，”她在書面證詞中表示。
目前，一切順利
JWST 在運往發射場之前的最後階段將在加利福尼亞州的諾斯羅普·格魯曼公司進行。去年 10 月，該公司工程師在那裡首次全面張緊地展開了望遠鏡的五層遮陽罩子系統。
此外，在 11 月，望遠鏡的綜合科學儀器和光學元件——包括那 18 個特殊的輕型鈹鏡——在美國宇航局位於德克薩斯州休斯頓的約翰遜航天中心的一個大型艙室內完成了大約 100 天的嚴格測試。這些測試模擬了太空的寒冷和真空，以證明硬體一旦到達拉格朗日點 2 的位置就能正常工作。
雖然 JWST 的發射正在進行中，但前方仍然是最後的整合階段，在這個階段，儀器和望遠鏡將與航天器和遮陽罩結合在一起，形成完整的、完成的天文臺。望遠鏡現在正進入其開發風險最高的階段，在這個階段，問題很可能會突然出現，計劃可能會延誤。圍繞這項風險巨大且成本高昂的事業的緊張氣氛與 JWST 彈簧載入的多層遮陽罩的緊繃程度一樣高。失敗的可能性可能很低，但其代價可能會被證明是災難性的。話又說回來，很少有人認為探索宇宙最深層的秘密會很便宜。