终于，詹姆斯·韦伯太空望远镜准备发射

作为一名 NASA 摄影师，克里斯·冈恩从早期就开始记录詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST)。自 2009 年以来，他捕捉到了每一个里程碑，并见证了航天器的几乎所有部件被组装和测试。该望远镜计划于 12 月进入太空，并在随后的几个月里，它将睁开 6.5 米直径的“眼睛”注视天空。届时，冈恩摄影的主题将变成摄影师本身。“看到那些第一批图像对我来说是最重要的，”冈恩说。

JWST 是 NASA、欧洲航天局和加拿大航天局的联合项目，将观测宇宙中最古老的一些星系，拍摄其他恒星周围形成的新行星和太阳系，甚至以前所未有的细节探测我们自己太阳系的行星。作为有史以来建造的最雄心勃勃、最昂贵的望远镜，耗资 100 亿美元的韦伯望远镜经过优化，可以观测红外光，以便更好地研究来自遥远而古老的宇宙的物体。“我们一直在等待像这样的天文台已经有一段时间了，”JWST 系外行星科学副项目科学家克妮可莱·科隆说。“韦伯将回溯到最早的星系，尽可能地回溯到过去，望远镜的灵敏度将使我们能够比以往任何时候都更深入地观察系外行星的大气层。”

为了避免来自太阳和地球的污染热量，韦伯将飞往距离地球 150 万公里的有利位置，在那里它将展开一个网球场大小的遮阳罩以提供额外的保护。这种精细的操作，以及其主镜和副镜的展开，必须完美无缺——像哈勃望远镜那样派遣宇航员进行维修是不可能的。“我非常有信心我们的工程师在测试他们可以测试的一切方面做得非常出色，”JWST 跨学科科学家海蒂·哈梅尔说。“在某个时候，你必须要么钓鱼，要么放弃。我们准备好了。”

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JWST 的发射之路一直坎坷。早期，该天文台的预算应该不超过 10 亿美元，并于 2007 年左右发射升空，但它一直受到管理问题、技术挑战、预算超支和进度延误的困扰。当航天器最终在法属圭亚那搭乘阿丽亚娜 5 号火箭发射升空时，成千上万为此辛勤工作的科学家、工程师和其他人员将希望一切顺利。“对我来说，这是我生命中非常非常大的一部分，”冈恩说。“这几乎类似于抚养我的孩子，但显然有点不同，因为还有很多其他的‘父母’。”

镜片抵达： 技术人员正在检查构成韦伯主镜的 18 个六边形镜片之一。这些铍片每个都镀有 0.12 盎司黄金，设计得异常坚固且轻巧，每个仅重 20 公斤。它们安装在一个可折叠的结构上，该结构将被紧密地包装在火箭中以便发射，然后在太空中打开。“[那一刻] 非常令人难忘，因为照片中的大多数人以前从未亲眼见过这些镜片，”冈恩回忆道。“镜片最初是一个一个地送来的，然后是两个和三个。每次检查持续一个小时到一个半小时。”

超净室：在 JWST 的不同部件组合在一起之前，其镜片和仪器在位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心的 High Bay 洁净室中进行了仔细组装。这个 130 万立方英尺的房间是世界上最大的同类房间之一，包括一整面墙的 HEPA 空气过滤器，以阻止灰尘和尘埃等污染物到达望远镜的敏感光学器件。

易碎的负载： 工人们正在运输天文台的镜片之一，这些镜片从其制造商科罗拉多州波尔航空航天公司运抵戈达德，装在专门制造的运输罐中。每个单独的镜片宽 1.32 米；它们共同产生了比哈勃太空望远镜镜片大六倍的观测面积。

寒冷和无空气： 为了确保 JWST 能够承受太空的寒冷真空条件，其仪器和光学器件在位于休斯顿 NASA 约翰逊航天中心的 A 室（一个大型热真空测试室）内经历了 100 天的低温测试。一个重达 40 吨、宽 12.2 米的圆形门封闭了世界上最大的高真空、低温光学测试室，该测试室在 20 世纪 60 年代曾用于评估阿波罗登月任务的硬件。

金色笼子： 在建造和测试真正的飞行硬件之前，JWST 光学器件的替代版本（称为光学望远镜元件模拟器）在戈达德太空环境模拟器中经历了类似太空的条件。在那里，金色的隔热毯包裹着一个支撑和热控制设备系统，包括一组液氮面板，这些面板有助于将模拟器保持在约 100 开尔文，以匹配它在地球之外将经历的极端温度。

反复检查： 一名技术人员小心地处理用于在太空环境模拟器中进行低温测试期间包裹仪器的金箔。这种密集的、反复的测试旨在确保 JWST 一旦到达目的地就能正常工作，届时科学家将无计可施，除非进行软件修复，否则无法进行干预。“这绝对是一个复杂的天文台，我们无法像维修哈勃望远镜那样维修它，”科隆说。“但韦伯望远镜的机械系统中有很多冗余，人们在测试它的每一个小方面都非常小心。”

额外的隔热毯： 韦伯望远镜精巧的遮阳罩并不是唯一有助于保持望远镜低温的东西。主镜后面的保护层隔热毯（称为褶边）将阻挡不需要的光线和热量到达红外传感器。由于天文台是开放式的——它缺乏大多数望远镜都有的围绕其光学器件的常用圆柱形罐体——这一额外的层将有助于过滤掉甚至来自镜后方恒星和星系的微弱污染。

熄灯： 技术人员在“熄灯”测试期间检查 JWST 的镜片。“这是一张晚上拍摄的照片，因为他们必须在黑暗中进行这项测试，”冈恩说。“我一直希望我的照片能够说明实际投入到项目中的工作量。当人们谈论韦伯望远镜以及建造它花费了多少时间时，我认为如果他们体会到所有投入其中的工作，时间就不会像现在这样重要了。”