詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)为我们带来了漩涡星系、超新星甚至可疑的太空现象的奇妙图像。但建造和运行该设备是一项了不起的科学壮举,涉及来自世界各地数百人以及三个太空机构。
什么是詹姆斯·韦伯太空望远镜?
这架望远镜不在地球上——它绕着太阳运行。JWST 于 2021 年 12 月 25 日上午 7:20(美国东部时间)发射。总重量超过 13,000 磅。
科学家们使用阿里安 5 号火箭,这是一种由法国公司 Arianespace 与欧洲航天局共同开发和运营的特殊重型运载工具,将其从法属圭亚那的圭亚那航天中心送入轨道。
一旦进入轨道,工作人员还需要六个月的时间来调整校准,同时使其冷却到工作温度,据 NASA 称。第一批深度视野图像于 2022 年 7 月发布。

(图片来源:NASA、ESA、CSA 和 STScI)
NASA、ESA、CSA 和 STScI
JWST 背后的科学家们
究竟是谁参与了望远镜及其操作背后的科学技术开发?NASA 表示,目前有来自 14 个国家的 1,200 多名科学家、工程师和技术人员参与该项目,但有数千人参与了其开发。NASA 与欧洲航天局和加拿大航天局联合运营该望远镜。
为了重点介绍一些为该项目做出关键贡献的科学家和工程师,*Discover* 采访了Eric Smith,他是天体物理学部的研究副主任,也是 JWST 的项目科学家。Smith 是 1996 年被 John Mather 聘用的第二位天文学家。
“我以为会是一个有趣的小项目,结果我却在这里度过了一个职业生涯,”曾担任 JWST 项目总监的 Smith 说。
1. John C. Mather
美国天体物理学家John C. Mather是詹姆斯·韦伯太空望远镜开发的高级项目科学家(名誉)。Mather 于 2006 年与 George Smoot 一起获得了诺贝尔物理学奖,以表彰他利用宇宙背景探测器(COBE)(一颗从 1989 年到 1993 年运行的卫星)绘制大爆炸产生的电磁辐射图的工作。
Mather 于 1995 年成为 JWST 项目的高级项目科学家。在与 COBE 合作期间,Mather 培养了在科学家期望和工程师与技术人员可行性成就之间进行协商的技能。
“约翰的专长在于他非常聪明,”Smith 说。“他能够将两种语言不总是相同的社群团结在一起。”
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2. Peter Stockman 和 3. Alan Dressler
Peter Stockman 在 20 多年前撰写了一份关于建造能够接替哈勃太空望远镜的望远镜的提案,但他的想法起初并未被接受。后来,当 NASA 开始认真考虑下一代大型望远镜时,Mather 开始与 Stockman 合作,为 JWST 开发提案。
与此同时,在卡内基天文台,天文学家Alan Dressler撰写了一份题为“哈勃望远镜及未来”的报告,谈论 NASA 应该 tackling 的下一个重大项目。特别是,该报告侧重于对一个能够将我们的太空知识带入前所未有深度的紫外光学红外望远镜的需求。
4. Pierre Bely
Pierre Bely 不是天文学家,而是光学工程师。在这份名单上的科学家中,Bely 可能是对 JWST 如今外观影响最大的人。当他加入该项目时,他已经参与了加拿大法国夏威夷望远镜的设计工作,这是一台自 1979 年以来在夏威夷大岛上运行的地面仪器。
当科学家们开发 JWST 时,正是 Bely 提出了使用遮阳伞来阻挡不需要的光线,而不是大多数人认为的望远镜管——正如 Smith 所描述的,詹姆斯·韦伯是一个“裸眼望远镜”。这种简化至关重要,因为它避免了 JWST 携带一个如此大的管子所需的巨大额外质量。
“这只是一个你必须用火箭运载的重物,”Smith 说。“Pierre 被认为是 Webb 架构的提出者。”
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5. Marcia Rieke
Marcia Rieke领导了开发近红外相机(NIRCam)的团队,该相机是 JWST 产生大部分宏伟图像的仪器。作为亚利桑那大学的天文学教授,Rieke 与洛克希德·马丁公司的工程师合作开发了相机,现在是 NIRCam 的首席研究员。
6. John Hutchings
John Hutchings在组织加拿大对 JWST 的贡献方面发挥了关键作用,这包括一个引导传感器和红外成像仪。望远镜的精细引导传感器允许其相机锁定深空目标,而近红外成像仪和无缝光谱仪则探测光线和系外行星。
“我总是开玩笑说,是我们的北方邻居让美国保持稳定,”Smith 谈到引导传感器时说。
7. Peter Jakobsen
Peter Jakobsen是一位丹麦天文学家,他领导了欧洲航天局开发近红外光谱仪(NIRSpec)的工作。NIRSpec 是一种能够同时观测多达 100 个物体(使其成为首个能够同时观测多个物体太空光谱仪)的设备。
8. George Rieke 和 9. Gillian Wright
天文学家George Rieke和Gillian Wright共同领导了开发望远镜第四个主要仪器——中红外仪器(MIRI)的团队。该仪器配备了相机和光谱仪,用于观测来自遥远星系、聚集恒星、彗星和柯伊伯带天体的光。Wright 召集了 14 个欧洲机构来合作开发 MIRI 仪器。
“Gillian 像一股自然的力量,”Smith 补充道。
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