30天150萬公里，韋布望遠鏡抵達終點成功入軌，18鏡合一進行時
半年后開始拍攝照片
行早 曉查 發自 凹非寺
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經過了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鏡，經歷了各種艱險，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。
最激動的恐怕當屬NASA局長，他在官方聲明中祝賀韋布：“歡迎到家”。
網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。
韋布望遠鏡展開關鍵的遮陽板
當然，韋布望遠鏡“跋山涉水”跑了這么遠，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
韋布望遠鏡目的地L2拉格朗日點有什么講究？
在航天領域，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。
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，穩定在L2點的韋布能始終保持太陽、地球、月球在其同一側。
因為韋布望遠鏡的任務是探測遙遠物體的紅外信號，而任何物體都會發出紅外線，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。
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）達到85攝氏度，望遠鏡（下圖右側）也能在零下233度的環境下正常運行。
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”。
根據物理學的推算，L2點只是一個不穩定點。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。
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檢查和望遠鏡校準。
首先，韋布會利用精細導航傳感器，先將望遠鏡指向一個明亮的恒星，來演示鎖定目標的能力，并使用NIRcam（近紅外相機）來獲取數據。
但是目前主鏡的18個鏡片尚未對齊，所以目標恒星的照片還是18個分立的扭曲圖像，后續的對齊和校準還會持續到4月。
在發射后第五、第六個月，韋布將完成所有儀器的校準和調試，還會先拿我們太陽系中的小行星、彗星、衛星等目標小試牛刀，來展示它的移動跟蹤能力。
這些早期觀測都會在調試結束后立即發布。
而半年之后，韋布會正式開始執行科學任務。
就在今年夏天，我們可以一起期待最強的空間望遠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
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