636亿元！韦伯望远镜有多强？给135亿年前星系拍照，揭秘宇宙起源

1995年1月18号至2月28号，当时全球最珍贵的观测资源哈勃望远镜朝着天球中最暗的一个天区进行连续10天的曝光。天文学家们都认为这是在浪费资源，都在等着看笑话。

10天的连续曝光后，研究人员把342次曝光的结果叠加拼合出了一张照片，在这张照片当中一共有3000多个亮点，每个亮点都代表着一个和银河系同等量级的星系。这张照片一经公布，震惊了整个天文学界。

哈勃望远镜拍摄的这张照片后来被命名为：哈勃深空。在这张照片中，有不少星系非常年轻，距离我们非常遥远，有的甚至距离地球120亿光年。科学家发现，这样的方式有助于人类了解宇宙早期的情况。于是，接下来类似的操作又进行了几次，比如：哈勃超深空。

只是哈勃的观测能力是有限的，同时哈勃的使用寿命也是有限的。如果还想了解更多，人类还需要更强大的望远镜才行。哈勃到现在也服役了30余年，已经正式退役，那哈勃的继任者是谁呢？

詹姆斯·韦伯太空望远镜

詹姆斯·韦伯太空望远镜（英文缩写：JWST），是以美国国家航天局第二任局长詹姆斯·韦伯（James Webb）的名字来命名，它被认为是哈勃最佳的继任者。不仅如此，它无论是在成像能力上，还是在观测位置的选取上，都是碾压哈勃的存在，科学家们相信，詹姆斯·韦伯太空望远镜会带给我们更多宇宙早期的信息。

詹姆斯·韦伯太空望远镜项目是从1996年开始筹备的，原本计划打算在2007年发射升空，进行观测任务，预算5亿美金。只是没人想到的是，这个项目成为天文学界的“鸽王”，2005年重新设计，后来又10多次推迟，这次终于发射成功了，总共造价超100亿美金（约合人民币636亿）。

这次詹姆斯·韦伯太空望远镜乘坐着阿丽亚娜5型运载火箭从法属圭亚那库鲁基地成功发射升空。

要飞往距离地球150万公里的轨道难度非常大，要知道月球距离地球的平均距离是38万公里，这意味着詹姆斯·韦伯太空望远镜的轨道高度要比月球的轨道高度还要高4倍左右。

那么问题来了，为什么詹姆斯·韦伯太空望远镜要在这么高的轨道上进行观测？有什么特殊的用意吗？

事实上，处于这个轨道高度其实有很多好处。首先，詹姆斯·韦伯太空望远镜是位于第二拉格朗日点上，重力相对稳定，因此相对于地球、月球、太阳的位置是不变的，不需要频繁地修整位置。其次，处于这个位置，不会受到地球轨道附近尘埃的影响，得到的数据结果较好。最后，只要把防晒的工作处理好，这个位置可以观测到许多较暗、较冷的天体以及较为微弱的信号。

詹姆斯·韦伯太空望远镜都有哪些目标？

对于詹姆斯·韦伯太空望远镜来说，主要的目标有四个分别是：

观测宇宙大爆炸之后，宇宙中形成的第一批恒星和星系的信号；研究星系的起源和演化；研究恒星和行星系统的起源；研究行星系统和生命起源。

那应该如何理解这4个主要目标呢？对我们认知宇宙有什么帮助？

这就要从宇宙学的理论说起了。根据现有的理论，我们知道，宇宙诞生于138亿年前的一次大爆炸。在这次大爆炸之后，宇宙中的各种粒子逐渐形成，它们随后开始抱团，形成更大的粒子，进而构成物质。在宇宙诞生后的前38万年，宇宙中的各种粒子处于等离子态，光子也被束缚在等离子体当中无法逃脱，宇宙中是没有光的。

直到宇宙诞生后的38万年后，宇宙的温度降低到2700度，原子核和电子抱团成为原子，光子才摆脱了束缚，开始在宇宙中传播，这些光子是宇宙大爆炸时留下来的余热，现在还能够探测到，它们也被称为：宇宙微波背景辐射，也是证明宇宙大爆炸的重要证据。

宇宙微波背景辐射早在上个世纪70年代就被观测到了，不过科学家发现，如果能够用更高精度的探测器来探测宇宙微波背景辐射，就可以得到许多宇宙早期的信息，拓展我们对于宇宙早期的认知。宇宙诞生后的前5亿年内，宇宙中的原子开始抱团，形成了恒星和星系，根据现在研究，也有科学家认为，恒星和星系的起源和暗物质粒子的推动有关。

如果要研究星系和恒星的起源，我们可以通过观测宇宙诞生早期形成的第一批恒星和星系来实现。它们形成后会发出光，光会一直在宇宙中传播，只要能够捕捉到它们发出的光，就可以得到这些信息。只不过，这些恒星和星系发出的光已经非常微弱了，所以需要找到一个不受干扰的地方，以及强大的观测设备才可以实现。而詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测能力就足以帮助它捕捉到135亿年前的恒星和星系的信息，也就是宇宙刚诞生后3亿年形成的星系和恒星。

如果可以持续接收到这些恒星和星系的信息，那么就有机会搞清楚恒星、星系的起源和演化。要知道，星系的起源和演化到现在也没有一个定论，希望这次詹姆斯·韦伯太空望远镜能带给我们新的突破。同理，持续观测也可以让科学家们了解到宇宙早期的情况，了解宇宙早期的演化和宇宙的过去，同时也是对宇宙大爆炸理论的进一步验证。