經(jīng)過了30天的旅程，在航行了146萬公里之后，全球第一“鴿王”、耗資100億美元的韋布望遠(yuǎn)鏡終于到達了目的地：日地第二拉格朗日點L2。

這臺耗費巨資的太空望遠(yuǎn)鏡，經(jīng)歷了各種艱險，終于平安抵達目的地，廣大天文愛好者心里的石頭終于落地了。

最激動的恐怕當(dāng)屬NASA局長，他在官方聲明中祝賀韋布：“歡迎到家”。

網(wǎng)友們也是等不及要看韋布拍下的第一張照片了：

這一路上，韋布需要先部署遮陽板、太陽能電池以及18面鏡子，每一步都必須精確無誤，畢竟它沒有任何修補的機會。

△圖注：韋布望遠(yuǎn)鏡展開關(guān)鍵的遮陽板

當(dāng)然，韋布望遠(yuǎn)鏡“跋山涉水”跑了這么遠(yuǎn)，也不是白跑的。這個最終的安家位置里頭門道不少。

第二拉格朗日點真有講究

韋布望遠(yuǎn)鏡目的地L2拉格朗日點有什么講究？

在航天領(lǐng)域，L2是一個極為特殊的地點，航天器在這一點受到地球和太陽引力之和剛剛好，能讓它和地球同步繞太陽公轉(zhuǎn)。

這樣韋布就是一直伴隨著地球，隨時向地球傳送信號了。

其次，穩(wěn)定在L2點的韋布能始終保持太陽、地球、月球在其同一側(cè)。

因為韋布望遠(yuǎn)鏡的任務(wù)是探測遙遠(yuǎn)物體的紅外信號，而任何物體都會發(fā)出紅外線，包括太陽、地球、月亮等等。

為了屏蔽這些熱源的干擾，最好讓這些天體都位于韋布的同一側(cè)。

然后再用多層由反射材料Kapton組成的遮陽板保護，讓它盡可能地反射來自其他熱源的干擾。

這樣一來，即使向陽面（下圖左側(cè)）達到85攝氏度，望遠(yuǎn)鏡（下圖右側(cè)）也能在零下233度的環(huán)境下正常運行。

這么看來，L2點確實是韋布的理想選擇。

不過，有一點和理想情況有些出入，那就是如今韋布的位置并不是精確的L2點，而是在附近“徘徊”。

根據(jù)物理學(xué)的推算，L2點只是一個不穩(wěn)定點。具體原因請看下圖：

圖中箭頭表示引力場中的受力方向，如果韋布在日地連線方向上受到了微小的擾動，就會離L2越來越遠(yuǎn)。

所以韋布需要攜帶燃料隨時修正位置。

因此韋布所在的軌道實際是一個繞L2點的橢圓軌道：

而這樣的軌道運動需要消耗一定的燃料來維持，因此韋布望遠(yuǎn)鏡的壽命是有限的。

第一張照片今夏拍攝

在抵達目的地之后，接下來的三個月韋布需要進行一些初始的光學(xué)檢查和望遠(yuǎn)鏡校準(zhǔn)。

首先，韋布會利用精細(xì)導(dǎo)航傳感器，先將望遠(yuǎn)鏡指向一個明亮的恒星，來演示鎖定目標(biāo)的能力，并使用NIRcam（近紅外相機）來獲取數(shù)據(jù)。

但是目前主鏡的18個鏡片尚未對齊，所以目標(biāo)恒星的照片還是18個分立的扭曲圖像，后續(xù)的對齊和校準(zhǔn)還會持續(xù)到4月。

在發(fā)射后第五、第六個月，韋布將完成所有儀器的校準(zhǔn)和調(diào)試，還會先拿我們太陽系中的小行星、彗星、衛(wèi)星等目標(biāo)小試牛刀，來展示它的移動跟蹤能力。

這些早期觀測都會在調(diào)試結(jié)束后立即發(fā)布。

而半年之后，韋布會正式開始執(zhí)行科學(xué)任務(wù)。

就在今年夏天，我們可以一起期待最強的空間望遠(yuǎn)鏡韋布傳回的第一張圖片了。

參考鏈接：

[1]https://www.npr.org/2022/01/24/1075437484/james-webb-telescope-final-destination[2]https://jwst.nasa.gov/content/about/orbit.html

本文來自微信公眾號“量子位”（ID:QbitAI），作者：行早 曉查，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。