2022年12月14日|韦布空间望远镜周年：它为何如此卓越( 四 ) 2022年12月14日

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图：1993年12月， NASA的宇航员StoryMusgrave与JeffreyHoffman在太空中维修“哈勃” 。图片来源：[15]
“哈勃”的几年失败期使韦布的研发团队无比谨慎，韦布的发射日期也一再推迟，其预算一路攀升到100亿美元。这样的谨慎是必须的，因为韦布的轨道高度比“哈勃”轨道高度高几千倍，达到100多万千米，比月球还远得多。一旦韦布出了问题，完全不可能派人上去维修。从韦布升空到开始工作，它必须在地面工程师的遥控下执行344个关键步骤，任何一个步骤出错都将宣告它的死亡。这样的谨慎与耐心为韦布出道即巅峰打下了最坚实的基础。
韦布强大的第四个因素在于工程师与科学家们又发展了大量新技术。韦布的复杂程度远超过此前所有的红外空间望远镜，实际上它的复杂程度超过了所有望远镜，是人类至今为止最复杂的设备之一。

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图：韦布上面的近红外相机（上）与中红外设备（下）。图片来源：[16]
由于它的复杂性，人们不可能仅拼凑此前的一些技术来实现目标，而需要不断发展新的技术。从它内部所有的仪器的设计与制造，到5层遮阳罩的设计、制造、折叠与展开，到望远镜主体部分的折叠与展开，到各镜面对焦，等等，所有这些过程都充满挑战性，因此让全世界最聪明的一部分工程师与科学家们耗费了大量的智慧与心血。

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图：工程师与技术人员检查韦布的5层遮阳罩。图片来源：[17]韦布有什么启迪意义？
韦布的成功不仅是它自身的成功，也大大激励了人们对其他空间望远镜项目的信心。更重要的是，它的成功会在多个方面启迪我们。
韦布的成功首先告诉所有有志于获得重大成果的人与团队一个最简单的道理：足够的耐心、细心与智慧是获得重大成果的基本要求。不仅韦布如此，此前的激光干涉引力波天文台（LaserInterferometerGravitational-WaveObservatory ， LIGO）亦是如此，好几代物理学家与工程师前仆后继，终于使它成为世界上第一个探测到引力波的仪器。

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图：LIGO位于Livingston与Hanford的两个设备在地面上的部分的外观。图片来源：[18]
韦布的成功也进一步证明了大科学（BigScience）的价值。过去一百多年来，与观测与实验有关的科学研究需要付出的代价越来越大，为之服务的团队也越来越庞大，一个实验室涉及几百人甚至几千人的情况已不鲜见，这使得科学走向了大科学的时代。
在激烈的科技竞争中，不同的国家面临着艰难的抉择：是选择风险小而稳妥的项目，还是选择风险大而收益高的大科学项目？这对一个国家科技领域的决策形成了挑战。韦布的成功让人们对充满风险也充满希望的大科学项目更有信心。
韦布的成功还为后面更宏大的目标树立了标杆。将来人们可以用更好的载具发射更大的红外空间望远镜与观测其他波段的空间望远镜。
我们期望韦布在未来十年获得的数据能够重塑人类对太阳系内天体和太阳系的形成机制的认识，加深人类对系外行星与地外生命、星系、各类天体的形成与爆发以及宇宙自身的认识。我们更希望将来会有比韦布更强大的望远镜遨游太空，让人类的知识体系进一步升华。