© NASA、ESA、Northrop Grumman
詹姆斯韋伯太空望遠鏡是 21 世紀太空相關科學技術的一項非凡成就。這架太空望遠鏡建立在哈勃太空望遠鏡的基礎之上並對其進行了擴展，可以在更遠更遠的太空中飛行以捕捉驚人的圖像。只有詹姆斯·韋伯太空望遠鏡是世界上最大的望遠鏡，才有可能實現其驚人的功能。在這篇文章中，我們詢問了 James Webb 望遠鏡有多大，並分享了有關 NASA 最新太空望遠鏡的有趣事實。
詹姆斯·韋伯望遠鏡到底有多大?
那麼，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 (JWST) 到底有多大?總的來說，它有 69.5 x 45.5 英尺（22 x 12 米），相當於小型飛機或藍鯨的大小！僅光圈一項就超過 21 英尺（6.5 米）寬。防止望遠鏡過熱的遮陽罩也很大。 JWST 遮陽罩的尺寸為 69.5 x 46.5 英尺（21.197 x 14.162 米），和網球場一樣大 完全靠自己。當然這台望遠鏡也很重，超過 13,668 磅（6,200 千克），與重型貨車 (HGV) 差不多。
詹姆斯韋伯太空望遠鏡是目前在軌最大的望遠鏡。
©NASA-GSFC, Adriana M. Gutierrez（CI 實驗室） – 許可證
James Webb 與其他太空望遠鏡的尺寸相比如何?
JWST 是 NASA 和歐洲航天局 (ESA) 自 1970 年以來已送入軌道的 90 台太空望遠鏡中最大的。
它的大小明顯超過了目前活躍的 26 台太空望遠鏡，包括:
哈勃太空望遠鏡 (NASA) – 43.5 x 14 英尺（13.2 x 4.2 米rs)蓋亞太空天文台 (ESA) – 15.1 x 7.5 英尺（4.6 x 2.3 米）星際邊界探測器（NASA） – 23 x 27 英寸（58 x 95 cm)
為什麼 James Webb 太空望遠鏡如此之大?
JWST 的建造是為了比它的任何前輩更進一步探索太空並看到更深的空間。這個繞軌道運行的天文台具有最先進的波長靈敏度，跨越電磁波譜，同時拾取傳播近無限距離的非常非常古老的光。
事實上，巨大的尺寸是其提高靈敏度的關鍵。它的大復合鏡最大限度地增加了可以收集並反射到接收器的光量。因此，這種改進的靈敏度使 JWST 能夠以驚人的分辨率捕捉恆星和星係等遠距離空間圖像。
JWST 還搭載了 NASA 開發的先進光學-紫外儀器，用於獲取可擴展天文學和宇宙學現有知識的數據。巨大的遮陽罩是保持 JWST 超低溫所必需的，這樣它就不會因吸收它輻射的紅外（熱）能量而致盲。由於這種獨特的設計，JWST 可以拍攝與其前身哈勃太空望遠鏡相比太遠、太微弱或太舊的太空物體
關於太空中最大的望遠鏡你需要知道的一切
JWST 是一個紅外空間觀測站，配備了極其先進的高靈敏度、高分辨率空間成像儀器，包括紅外相機 (NIRCam)、紅外光譜儀 (NIRSpec) 、中紅外儀器 (MIRI)，以及紅外成像儀和無狹縫光譜儀 (FGS/NIRISS)。
由於他的在促進 NASA 在科學研究中發揮重要作用，該望遠鏡以 NASA 第二任行政長官詹姆斯·E·韋伯 (James E. Webb) 的名字命名。
JWST 的開發由 NASA 在馬里蘭州的 NASA 戈達德太空飛行中心 (GSFC) 牽頭，並與以下機構合作:
加拿大航天局 (CSA) 歐洲航天局 (ESA)
還有來自其他國家（包括英國、希臘、捷克共和國和芬蘭）的科學家和工程師的貢獻。
JWST 於 2021 年 12 月 25 日由阿麗亞娜 5 ECA 火箭從法屬圭亞那庫魯發射升空，目前在拉格朗日 L2 點運行，距離地球超過 150 萬公里，是地球上最遠距離任何太空望遠鏡。此時，它由約翰霍普金斯大學太空望遠鏡科學研究所運營。
這個巨型太空望遠鏡的標誌性創新包括其輕型光學器件、微快門和大型可展開遮陽罩，該遮陽罩與低溫致動器配合使用以保持望遠鏡低溫。
詹姆斯韋伯太空望遠鏡的歷史
在 2021 年發射之前，哈勃太空望遠鏡 (HST) 的繼任者計劃已經形成 30 多年。為此，HST and Beyond Committee 於 1994 年成立。召集該小組的目的是調查 21 世紀可能的任務和計劃。他們專注於開發具有增強靈敏度的超大型冷紅外望遠鏡的潛力。
NASA 接受了這個想法，一旦 HST 任務延長到 2005 年，NASA 就開始計劃建造主動冷卻的下一代太空望遠鏡。1999 年，NASA 啟動了必要的成本和技術要求研究望遠鏡，選擇洛克希德馬丁公司和 TRW 一起提出設計概念。
NASA 在 1990 年代末和 2000 年代初的成本削減努力相應地導致了創建 JWST 複合鏡的決定。隨後實施了這種蜂窩設計，以降低望遠鏡鏡面的質量密度。開發團隊沒有使用玻璃，而是選擇了鈹作為反光材料。
然後，下一代太空望遠鏡於 2002 年更名為詹姆斯韋伯太空望遠鏡。一年後，TRW 獲得了建造 JWST 的主要合同，價值超過 8 億美元。
這張韋伯望遠鏡的插圖顯示了分段式鏡子的分層遮陽罩和蜂窩設計。
©Northrop Grumman – 許可證
James Web 太空望遠鏡任務目標
JWST 的初始任務持續時間預計為 10 年，但望遠鏡可能會保持功能長達 20 年。美國宇航局製定的任務目標包括:
尋找最早的星系和最古老的發光物體增加對星系形成的了解增加對恆星和行星系統形成的了解行星系統的物理和化學成分研究
Specifications of詹姆斯·韋伯望遠鏡
為了說明太空最大光學望遠鏡的規模和能力，以下是來自 NASA:
來自 JWST 的第一張圖像
最後，美國宇航局於 2022 年 7 月 12 日發布了詹姆斯韋伯太空望遠鏡的第一張傳輸圖像。令人驚嘆的彩色圖像和光譜顯示了馬里蘭州戈達德太空飛行中心現場直播了這台巨型望遠鏡的全部功能。
由 NASA、ESA 和 CSA 的代表選擇的令人嘆為觀止的圖像包括斯蒂芬五重奏、船底座星雲和南極星雲環形星雲。這些圖像的獨特分辨率展示了這台望遠鏡的強大功能及其紅外技術。
如果您想看到這些令人驚嘆的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡圖像，請閱讀我們的文章:見 30 Gorgeous James近距離韋伯望遠鏡圖像。
斯蒂芬五重奏的巨大圖像由近 1,000 個獨立的圖像文件構成，覆蓋了月球直徑的 1/5。
©NASA、ESA、CSA、STScI – 許可證
還有更大的嗎望遠鏡比 James Webb 更勝一籌?
JWST 可能很快就要讓位於智利的巨型麥哲倫望遠鏡 (GMT)。 GMT 目前正在開發中，但旨在成為有史以來最大、功能最強大的望遠鏡。它不是太空望遠鏡，但它的尺寸如此之大，以至於它的功率至少是 JWST 的四倍，是現有所有其他望遠鏡的 200 倍。
鑑於這些要點，這台地面望遠鏡將佔據位於智利阿塔卡馬沙漠的一座 12 層高的天文台。其建議的尺寸包括:
127 英尺（39 米）的高度 4,629,708 英尺（2,100 噸）的重量 213 英尺（65 米）長的船體由七個具有自適應能力的副鏡組成的複合鏡
據巨人稱麥哲倫望遠鏡組織 (GMTO) 正在開發該望遠鏡，預計將於 2020 年代後期開始建造。
NASA 將在十年內發射比 JWST 更大的望遠鏡
NASA 和 ESA再次聯手開發另一個可能也比 JWST 更大的下一代太空望遠鏡。它被稱為 Nancy Grace Roman 太空望遠鏡，因此以已故美國天文學家 Nancy Roman 的名字命名。由於她對哈勃望遠鏡發展的貢獻，羅馬被稱為“哈勃之母”。
Nancy Grace Roman 太空望遠鏡預計將比 JWST 更大，並且能夠捕捉大量全景圖。這些圖像將有助於對宇宙進行深入的統計研究，更不用說解決天體物理學中的許多重要問題了。該望遠鏡仍在開發中，但最早可能在 2027 年發射。
總結
最重要的是，詹姆斯·韋伯望遠鏡的尺寸、範圍和功能遠遠超出目前的天文技術。這台望遠鏡拍攝的圖像不僅引人注目，而且還提供了對宇宙本質的寶貴見解。
詹姆斯·韋伯望遠鏡有多大? FAQs（常見問題）
什麼是光學望遠鏡?
光學望遠鏡獲取並聚焦電磁波譜（光）的可見部分以生成可以查看的圖像。光學望遠鏡的分辨率取決於它們的孔徑大小和聚焦光線的透鏡。
什麼是紅外線望遠鏡?
紅外線望遠鏡獲取任何溫度高於零的天體輻射出的紅外線能量。紅外能量與可見光一起屬於電磁波譜的一部分。
什麼是弧秒?
弧秒、弧秒或弧秒是相當於 1/3600 度的角度度量。
什麼是L2點?
L2是第二拉格朗日點，距離地球超過150萬公里的深空位置，具有獨特的引力特性。它以數學家 Joseph Louis Lagrange 的名字命名。
什麼是鈹?
鈹是一種鹼土金屬，具有熱穩定性、抗彎剛度、透明度和低密度（由於原子序數低）。它具有廣泛的航空航天和國防應用，包括製造大型蜂窩鏡。
什麼是蜂窩鏡?
蜂窩鏡是非常大的鏡子用於天文應用。這些複合鏡用作反射望遠鏡的主鏡。蜂窩設計之所以受到青睞，是因為它減輕瞭望遠鏡的整體重量，節省了成本，並且鏡子中的鉸接有助於聚焦電磁能。