NASA的詹姆斯·韦伯望远镜即将到达拉格朗日点L2

望远镜将在地球和太阳之间的重力临界点漂移。

NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜乘坐2021年12月发射的火箭。

詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）正在接近它的新家。1月24日，它将到达太空中的一个点，科学家们称之为拉格朗日点2 ，或L2。

这是一个微妙的引力临界点的技术名称。在地球-太阳引力系统中，地球的引力完美地平衡了太阳的引力。JWSTs的设计者计划让他们的望远镜漂移到那里，因为在那里，望远镜可以进行工作而不会被引力推离那个位置。

“我们知道我们需要将JWST保持在L2”，美国航天局在JWST的行星科学家斯蒂芬妮米拉姆说。

每对引力互相约束的物体，比如太阳和它的行星，或者行星和它的一个卫星，都有五个拉格朗日点。小行星或航天器可以生活在这五个点中的一个点，而不会掉出轨道。

1765年，数学家莱昂哈德·欧拉计算引力方程，找到了前三点。这三个L1、L2和L3形成一条直线。以地球和太阳为例。L1位于地球和太阳之间：更准确地说，距离地球约93万英里（ 150万公里）。L2隐藏在地球的远端：它距离我们大约93万英里，面对太阳系的外围。

1772年，欧拉的一位亲密通讯员，另一位名叫约瑟夫-路易斯·拉格朗日的数学家，再次研究了这些方程，意识到还有两个点存在： L4和L5。它们位于地球轨道上， L4在我们前面一点， L5在我们后面相等的一点。

L4和L5比它们的同类更稳定，它们可以吸引气体、灰尘，甚至更大的物体。天文学家已经在太阳和地球的L4和L5上发现了至少两颗小行星，他们正在寻找更多的小行星。其他太阳行星对也在这些点捕获了物体。太阳和木星的L4和L5点是整个小行星群的家园，这些小行星被称为特洛伊木马， NASA的露西探测了这些小行星 将访问.

L3是没有对应方的奇点。要找到它，你必须一直走到太阳的另一边，靠近我们轨道上的相反点（但是，因为地球的引力巧妙地吸引了太阳，并不完全是相反的点）可以预见的是，航天器要轻易到达那里有点不切实际；没有已知的航天器把L3称为家。

但L1和L2对我们来说更容易参观，每一个都不到地球到月球的距离的四倍。L1 ，面向太阳的栖息处，一直是一个理想的踩踏场地或踩踏空间，用于观察我们的恒星或太阳风中的粒子流。

另一方面， L2位于地球的阴影中。这个地点是理想的，飞船可以窥视太阳系以外的广阔宇宙的位置。目前，欧空局的盖亚正在测量与恒星的距离，以及X射线天文台斯佩克特-RG。1月24日，JWST将加入他们的行列。

从JWST的规划开始，几十年前，它的设计师和规划者就决定L2是它的合适位置。JWST是一种红外望远镜。热也是红外的，所以在地球轨道上，不断地旋转到阳光下是不理想的。即使是来自我们自己星球的热量也会使望远镜极其挑剔的观测结果消失。

“任何来自地球或月球的热量都是我们必须与之斗争的东西，我们正在努力探测宇宙中星系和恒星最微弱的信号，”米拉姆说。

将JWST放置在远离地球的L2处，可以规避这个问题。在地球的阴影中也意味着望远镜可以使用 遮阳板而不是像哈勃太空望远镜那样被包裹在管子里这也是JWST可以使用其巨大镜子的部分原因。

Milam说，在L2还有其他好处。例如，离开地球轨道意味着躲避其他航天器，以及大多数可能会撞上望远镜并损坏它的太空垃圾。

但有一个问题。JWST距离地球太远，不容易进行维护。这与哈勃形成了鲜明对比，哈勃在地球轨道上的位置意味着NASA很容易进行维修，包括著名的镜像作业.

JWST不会固定在L2位置上，实际上是在围绕它的微调轨道上。它的轨道也不会完全稳定。太阳的辐射力向下推到遮阳板上，会轻轻地把JWST推到合适的位置。米拉姆说，“不像哈勃，我们没有地球的引力来帮助我们”控制飞船的动量。

因此， JWST需要不断调整才能保持原样。Milam说，弄清楚这需要什么，是JWST的运营商在未来几个月里将玩的事情。周一望远镜到达到位后，他们将开始检查，以确保所有仪器都能正常工作。然后，观察开始。

一旦JWST在L2的同伴附近定居下来，一切都可能会安静下来，至少在几年内。

还有六多个其他任务将前往那里。例如，南希·格蕾丝·罗马太空望远镜将在2020年代晚些时候前往那里。欧空局的暗物质观察者欧几里德、柏拉图和阿里尔这两架欧空局望远镜将窥视系外行星；以及日本试图窥视宇宙最早时代的LiteBiRD任务也将如此。