备受瞩目几十年的哈勃空间望远镜（后面简称“哈勃”）近期遭到了冷落，人们的目光都转移到空间望远镜的“新贵”韦伯望远镜（后面简称“韦伯”）上了。我们不能因为“哈勃”年老色衰，就喜新厌旧，忘记她为人类宇宙探索立下的奇功哦。

那么，“哈勃”与“韦伯”到底有什么不同，后起之秀“韦伯”的强势又在哪儿呢？

简单地说，这两台望远镜的区别集中在三个方面：

首先，观测的方式不一样。“哈勃”主要采用可见光和紫外光观测，波长介于200纳米到2.4微米之间；而“韦伯”观测波长在600纳米到28微米之间，主要在红外波段观测。红外线是不可见光，穿透云雾能力强，能够观测到更远更清晰的图像。

其次，主镜口大小不一样。“韦伯”主镜口为6.5米，是“哈勃”的2.7倍；“韦伯”的聚光能力是“哈勃”的6倍以上。因此“韦伯”能够看到比“哈勃”更暗更远的天体，“哈勃”能看到星等30等的天体，最远看到了134亿光年；理论上“韦伯”能够看到138亿光年，比“哈勃”推进了4亿光年，可以看到宇宙大爆炸刚开始的婴儿宇宙。

再次，轨道高度不一样。“哈勃”是在近地轨道，距离地球只有575公里；而“韦伯”定位在L2拉格朗日点，距离地球150万公里。因此，它们一个是围绕着地球转的地球卫星，一个是围绕着太阳转的太阳卫星，层次完全不一样，相对“哈勃”，“韦伯”远离地球等天体，环境更宁静，没有大气湍流干扰。

当然，“韦伯”也有不如“哈勃”的地方，如距离太远，无法维护，因此必须一次成功，如有问题就前功尽弃；而哈勃刚发送上天就出了问题，由于其在近地轨道，曾经派出航天飞机和宇航员多次进行维护，否则不可能取得现在的成就。

在造价上，“韦伯”发射时就已经花费了100亿美元，是“哈勃”包括这么多年来制造、运行和维护费用总和的5倍。“韦伯”保证万无一失，一再推迟发射修正，设计建造时间花费了25年；“哈勃”的服役期限已经达到了22年，“韦伯”的计划服役期只有10年。

“韦伯”计划服役期10年，而哈勃已经服役了22年。

韦伯望远镜已经看到了什么？

总体上，韦伯望远镜才刚刚调试完成。因为采用红外波段来观测远方天体，要求环境条件非常苛刻，周围不能有任何热源辐射，望远镜本身环境温度要降到接近绝对零度。

绝对零度一般称为0 K，用摄氏度表示为-273.15 。只要温度高于绝对零度的物体，都会发出红外线。因此，“韦伯”才必须运行在远离地球没有或极少热辐射干扰的空间，望远镜本身还要用自带的液氦降温。

为了阻挡太阳的光辐射，“韦伯”配置了一个巨大的遮阳伞，打开有一个网球场大小，“韦伯”主镜和重要仪器就躲在遮阳伞的阴影中，永远在寒冷的暗处窥视着宇宙。“韦伯”的主镜温度要降到零下223摄氏度以下，近红外仪温度要降到零下233摄氏度以下，中红外仪要冷却到零下266摄氏度以下。

而发射时，为了将庞大的望远镜装进狭小的火箭头部，整个望远镜的主镜和遮阳伞都要折叠起来，在快要到达目的地时才缓缓打开，打开后要对镜片焦距进行重新调校，这样就需要一定的时间。

“韦伯”是当地时间2021年12月25日13时15分在法属某基地发射升空的，一个月后到达了预定的L2拉格朗日点，并完成了打开主镜、遮阳板，照了第一张照片。当NASA在2月12日公布这张照片时，曾令许多人大失所望。

这张图片上有模模糊糊的18个星光，NASA宣称这是“韦伯”耗时25个小时，拍摄了1500多张照片合成的。这只是一颗叫HD 84406的恒星照片，只不过是“韦伯”主镜的18片六角小镜各自为政拍摄出来的不同角度图像，因为这18片小镜片刚刚伸展开来，还没有对焦。

原来这是一张为了取得调焦参数的测试照片，这18片小镜片各自为政，当然就出现散光了。当经过调校，18片小镜子的星光都聚焦在一点时，令人振奋的一幕出现了，一颗璀璨清晰的恒星出现了，由此预示着“韦伯”成功到达自己的岗位，一切正常！

此后几个月，“韦伯”一直在精细的调校中。3月16日，“韦伯”科学团队又公布了一张名为2MASS J17554042+6551277的明亮恒星图片，这张图片已经不是合成的，而是所有镜片一起工作拍下的恒星单一图像。科学家们表示，这是有史以来太空拍摄的分辨率最高的红外图像。

2022年5月2日，NASA宣称，“韦伯”已于4月28日完成了校准，经过全面审查，“韦伯”搭载的四台科学仪器能够拍摄到锐利、聚焦良好的图像。由此，象征着“韦伯”已经进入了正式服役期，开始大展身手了。

“韦伯”现在准备“看”什么

“哈勃”已经“看”到了129亿光年的恒星，134亿光年的星系，“韦伯”能超过吗？

NASA早就扬言，“韦伯”要带给人们更大的惊喜，在“哈勃”视力上再往前推移4亿光年，就是在“哈勃”看到134亿光年星系基础上，能够看到138亿光年的天体。

我们知道宇宙大爆炸发生在138亿年前，如果能够看到138亿光年的距离，就能看到大爆炸第一缕光！宇宙大爆炸理论迄今为止这还是一个假设，如果看到了138亿光年大爆炸的第一缕光，这个科学假设就得到验证，这是多么令人震惊的科学壮举啊。

从此，宇宙发展演化史会越来越清晰，从而解决了宇宙从哪里来，到哪里去，未来会怎样的问题；也就解决了人类从哪里来，到哪里去，未来归宿这种困扰了人类千万年的问题。

不过，科学家们似乎还不急着揭开这个“远视”谜底，而是先解决“近视”目标。就在前两天，NASA宣布了“韦伯”的近期任务，开展对两颗行星的观测。这是两颗典型的系外行星（太阳系外行星，后同），被人们称为炙热的“超级地球”

它们一颗叫LHS 3844 b，一颗叫55 Cancri e，分别距离我们为49光年和41光年，这两颗星球都是岩石星球，但都距离主恒星很近，由此非常炙热。

科学探索和研究认为，生命和文明一般只能发生在行星上面，而在太阳系，除了地球以外，其他的任何行星、卫星或矮行星，都没有发现生命，更没有文明迹象，因此早在上世纪，科学家们就开始寻找太阳系以外的行星。

迄今，科学界通过各种望远镜，已经发现了5000颗系外行星，这些系外行星距离我们最近的只有4.22光年，最远的则有数万光年。

但凭着人类现在的观测手段，最高级的望远镜连系外恒星都无法看清，更别说系外行星了，即便只有4.22光年的比邻星也不例外。这是因为它们距离我们太远了，不能在我们的视网膜形成一个最小分辨角，再大的望远镜也只能看到一个光点。

而行星就更看不到了，之所以被发现绝大多数是通过掩星法或视向速度法发现的。所谓掩星法就是当这颗行星夹在我们与恒星视向的中间时，会遮挡恒星一点点光芒，通过仪器分析恒星的光变现象就能够得到这中间是否存在一颗行星；再根据行星与恒星互动产生的引力摄动，来计算出行星与恒星的距离和质量等等。

由此，人们对“韦伯”寄予了重大期望

由于系外行星用光学望远镜基本看不见，而“韦伯”采用的是红外线观测，只要有温度的物体就会发出红外线，这样，光学望远镜看不见的行星，“韦伯”能够“看见”。因此，人们就希望“韦伯”能够帮助解开一些地外行星的谜团，哪怕是很近的行星。这就是我说的所谓“近视”目标。

LHS 3844是一颗光度不高的红矮星，围绕着这颗红矮星的行星LHS 3844 b直径约为地球的1.3倍，距离主恒星只有约90万公里。不过由于红矮星温度低，辐射到这颗行星的能量还不足以融化岩石，表面温度只有约525摄氏度，比金星表面温度高一些。

LHS 3844 b公转速度较快，11个小时就围绕着恒星转一圈。“韦伯”要解决的问题是，通过其搭载的中红外装置MIRI，通过中红外光谱分析，得到这颗行星不同的岩石成分，从而确定其地表构成，并确定其有没有大气圈。

55 Cancri e是一颗质量为地球8.63倍的岩石行星，距离恒星只有约230万公里，公转周期为18小时，其主恒星是一颗类太阳恒星。太阳当然比红矮星温度高很多，因此这颗行星非常热，白天表面温度可达2400摄氏度。熔岩温度才900~1200摄氏度，铁的熔点才1535摄氏度，因此这颗星球的向阳面只能是熔融状态。

有研究认为这颗恒星已经被恒星潮汐锁定，就是一直一面朝着恒星，这样这颗行星的一面就永远是熔融的炙热，而背向恒星的一面就永远是酷冷；还有研究认为这颗行星可能有浓厚的大气，成分是氧或氮。

但这些都无法确定，存在争议。光学望远镜无法分辨这些，而韦伯望远镜的红外光谱分析有可能解开这些谜团。而研究这两颗行星，对弄清地球形成早期是个什么样子可能会有较大帮助。

“韦伯”的后期任务，我想光是系外行星就够其忙一阵子了。在已经发现的5000余颗系外行星里，有不少处于宜居带的类地行星，这些行星常被炒作成什么地球大表哥、地球兄弟、地球2.0等等，有研究认为有些星球上可能存在液态水和大气，或许会存在生命。

但由于光学望远镜看不见，一直只能猜想。虽然过去也有广域红外巡天望远镜（WISE）和斯皮策望远镜（SST）这类采用红外线波段观测的望远镜，但相比“韦伯”就是小巫见大巫，太小儿科了。仅就主镜直径而言，“广域”只有40厘米，“斯皮策”只有85厘米，“韦伯”则有6.5米。因此，它们得到的辨识度和清晰度完全不是一个档次（见上图）。

这才是“韦伯”的巨大价值所在。人们不但希望“韦伯”将来能够看到宇宙的起源，还希望能够发现地外生命和文明，如果真能够如愿，那将是人类科学发现的巨大突破，惊世骇俗。

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