詹姆斯韦伯太空望远镜实际上就是一个价值100亿美元的时间机器

圣诞节晚上，詹姆斯韦伯空间望远镜，在圭亚那航天中心发射成功。负责运送的阿丽亚娜5号火箭顺利升空

12 月 25 日上午 7 点 20 ，发射

这项任务原计划始于1996年左右，属于哈勃望远镜的后续计划，它拥有一个直径6.5米被分割成18面镜片的主镜片。总预算大约5亿美元，但是由于种种原因，一共推迟发射了13次一直到2019年，NASA才表示韦伯望远镜首次组装完毕，但是此时韦伯望远镜的预算已经达到了惊人的87亿美元，直到发射的时候，总预算已经高达97.3亿美元，加上其他的附加团队的价值，韦伯望远镜的总价值超过了一百亿美元。

詹姆斯韦伯的这个名字的由来是美国宇航局第二任局长詹姆斯韦伯，这位传奇的局长领导了太阳神阿波罗计划等重要太空项目。

詹姆斯·埃德温·韦伯 1906年10月7日－1992年3月27日

韦伯的体积那是相当的大的，大约20米X14米，重量更是达到了6500公斤，那么如何把这个巨大的物体送入太空呢，这里就要提到它的折叠和展开能力了。

将韦伯送入太空的阿丽亚娜火箭直径是5米，这肯定不足以装下韦伯。所以韦伯被设计成，镜面可以折叠，包括太阳板都是具有超强的折叠功能，所以这也算是它贵的原因之一了吧。

韦伯算是有史以来最强大，最复杂的太空望远镜了。他被视为哈勃望远镜的继任者。哈勃本身在过去几十年内，颠覆了很多我们对宇宙的理解，作为继任者的韦伯，经理了数次重新设计，前后经历了近25年的改造和测试，造价高达一百亿美元。

相对于造价，韦伯的服役时间目前NASA给出的数据是10年。那么综合算下来的话这个望远镜每天的价格也高达二百多万美元。那么既然如此的昂贵，NASA为何要经历这么久的时间跨度，去造这架太空望远镜呢？

答案是这架望远镜的工作方式和以往的所有的类似产品都不同，它能够让我们直接穿越时间，去观察宇宙本身的起源。

1996年，NASA在寻找哈勃替代品来寻找到他们所需要的数据，起初是准备制造一个8米孔径的望远镜，大概造价是5亿美元，随着时间的退役，NASA发现他们需要更多的资源来实现他们想要达到他们所需要的目标,那么NASA需要什么呢?他们需要一个类似于红外望远镜的产品。

相比较而言，哈勃从1990年开始工作，但是它主要的范围是可见光和紫外线光谱。尽管哈勃也是有一定的红外探测能力，但是那只能算是一个附加产品，并不是主要的工作内容。

而现在这个时间节点.NASA需要的是一种强大的红外望远镜。那么为什么他们需要这种光谱的望远镜呢？其实这就牵扯到一些有关于宇宙本源的事实了。

科学家推测，我们所知的宇宙已经存在了大约138亿年了。那么在宇宙存在的那个开始是什么样子的？这是一个非常让人着迷，甚至是着魔的问题，很多科学家，学者都对此进行了理论研究，当前的主流理论是

围绕着一个“大爆炸”的想法展开，即宇宙大爆炸理论。

在所有都没有开始之前，所有的物质都存在与一个无线狭小的空间内，在这个阶段，原子都不会存在，因为原子也太大了。突然间，一切都朝着外面膨胀，物质开始凝聚成原子，然后演化成尘埃.然后是恒星，行星等物质。从那给瞬间开始。

我们的宇宙就一直在膨胀以及冷却

但是，那至少都是138亿年以前的事情了。假如我们能够亲眼看到那个场景。这本身就是非常有意思的事情，让我们能够亲眼看到那些最初的星系的形成，让我们能够亲眼看到宇宙膨胀的过程，让我们更加深入的了解我们的宇宙的一切是怎么样发生的。

这个时候，韦伯望远镜的工作概念就展现出来了。由于光传播的方式，虽然它快的惊人，但是仅仅是快而已。并不是瞬间完成的。光的传播也是有一定的过程。我们经历过很长的时间去研究，才发现光的传播速度在真空中大约是299,792,458米每秒。大概举个例子，太阳距离我们大约1.4787亿公里。那么以光传播的速度来看的话，太阳发出的光需要移动1.4787亿公里才能抵达地球，那么以光传播的速度来看的话，大约需要500秒的时间，所以，我们现在看到的太阳，实际上是 8分20秒以前的太阳。

再比如半人马座阿尔法星，距离我们太阳系4.37光年，那么意味着，它的光需要4年多的时间才能抵达我们的地球，所以实际上我们看到的是4年以前的半人马座阿尔法星。那么一次类推的话，距离我们越远的星球，他们的光线抵达太阳系需要的时间就越长，那么如果有一个星系距离我们足够的远，那么我们会看到它在138亿年前的样子，但是事实上宇宙的尺度是要大于138亿光年的，所以确实存在这么遥远的星系，所以观测如此之远的星系就需要一个媒介。这个媒介就是韦伯望远镜。

光谱

但是并不是所有的光都能传播到如此遥远的距离的。所以韦伯望远镜就是以红外为主。因为红外线能够更好的穿透宇宙物质云，让我们能够看的更远。但是有一个非常残酷的事实，就是宇宙正在膨胀，在宇宙中，所有的物体都在相互的远离对方，所以当一颗恒星远离我们的时候，它发出的光因为多普勒效应中就会被拉伸。因为光是存在光谱的，分为可见光部分，和不可见光部分，我们肉眼可见光仅仅是光谱中很窄的一段，随着恒星的原理，多普勒效应就会生效，光会被拉伸的越来约"长"，会更多的偏向红色光谱的这一边。

简单的举个例子的话，就是当一个物体远离我们的时候，它膨胀的速度也就越快，那么它传播过来的光就约越发的靠近光谱的红色这边，我们通过光谱会发现，红色和蓝色是光谱的两个极端，抵达我们这里的光越红，就说明它距离我们越远。

所以实际上只要我们观察的足够远，那么是可以观察到，宇宙形成之初的那一道光的。所以说，韦伯是一个可见“看见”过去的机器。

詹姆斯·韦伯空间望远镜的全尺寸模型

怎么能够更好理解呢？比如你跟你的朋友拿着两盏灯，相互远离，那么在一定距离之后，光就变得暗淡了。这是因为一些定律存在，光子会随着距离扩散，所以面对扩散到极致的光纤，韦伯的应对方案就是，更大的观察面积。它拥有一个直径为6.5米的镀金主镜面，表面积是哈勃的6倍。更大的面积，就意味着能捕捉更多的光纤，然后将他们都收集起来。让望远镜本身能够捕捉给更为微弱的光。再者韦伯处于太空中，不会受到任何地球大气的干扰，让它能够更容易捕捉到漫射红外波。加上韦伯停留的点是位于L2拉格朗日点，因为地球和太阳之间的引力作用，这个空间点在引力上是非常稳定的，所以一切物体会更加容易“悬停”在那里。所以韦伯能够更好的观察这些点上面“悬停”的光。

韦伯的最主要任务有四点

第一，寻找大爆炸后在宇宙中形成的第一批恒星和星系的光。

第二，通过观察不同距离的光，研究星系的形成和演化的过程

第三，了姐星系形成的具体原因。

第四，研究生命的起源。

所以我们只需要稍微等待几个月，期待韦伯的第一张图片的诞生吧。