美國宇航局（NASA）耗時20年、耗資88億美元建造、被稱為“經費黑洞”的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡終于有進展了。

當地時間11月21日，《紐約時報》報道稱，在接下去的數周內，望遠鏡的鏡面和鏡面背后的設備箱將就著陸過程和深空的低溫環境進行模擬，測試每個鏡面上的執行器，并運往洛杉磯裝備巨型遮陽板。

“現在我們只能祈禱韋伯一切順利了”，此前美國天文物理學家、2006年諾獎得主喬治-斯穆特在接受澎湃新聞（www.kxwhcb.com）采訪時就曾這樣無奈地說道。

如果一切測試順利，韋伯望遠鏡將于2018年搭乘歐洲空間局的阿麗亞娜5型火箭（Ariane 5 Rocket）從法屬圭亞那發射升空，到達日地平衡第二拉格朗日點，進入距離地球約100萬英里（約160萬公里）的環日軌道。

而在發射升空后，工作人員還要經歷“煎熬的六個月”，才能等到這一新生代太空望遠鏡傳來第一張照片。

那么，“千呼萬喚始出來”的詹姆斯韋伯望遠鏡，在這20年間到底經歷了什么？NASA又為何傾盡家底也要完成這個項目？

超越哈勃望遠鏡， 韋伯望遠鏡回溯“宇宙黎明”

當地時間11月4日，NASA正式宣布以前NASA執行長詹姆斯·韋伯命名的太空望遠鏡竣工，準備進入測試階段。它的主要任務，是接替它的“明星”前輩哈勃天文望遠鏡。

1990年發射升空的哈勃天文望遠鏡已經孤獨地在太空工作了26年，這已經遠遠超出了它的原定退役年限。2009年，NASA對哈勃進行了最后一次維修，從此宣布任哈勃“自生自滅”。據NASA估計，哈勃還能再工作5年左右，這樣哈勃和韋伯能在太空合作一段時間，開啟一段非凡的宇宙探索之旅。

韋伯望遠鏡的主鏡面6.5米，約是哈勃望遠鏡的3倍，集光能力是哈勃望遠鏡的7倍，但韋伯相對于哈勃最大的改變，在于具備強大的紅外探測能力，而哈勃是可見光波段望遠鏡。

由于宇宙在不斷膨脹，那些早期恒星和星系正在快速遠離我們，產生紅移效應：它們發射的光都已經轉移到了波長較長的紅外線波段。

正因如此，韋伯望遠鏡能接收這些早期星系發射的紅外光，回溯宇宙大爆炸后5億年到10億年間的歷史，也就是“宇宙再電離”時期。在這個時期，恒星、類星體和星系開始形成，放出曙光，宇宙告別“黑暗時代”，進入“光明時代”。但目前人們尚不了解這個過程是如何發生的，也沒有人見過那些初始的恒星。

為了保證韋伯望遠鏡的紅外探測能力，它需要在非常低的溫度下工作——零下248攝氏度。只有在這樣的溫度下，望遠鏡自身的熱輻射產生的干擾才會被大幅降低。并且，一旦進入太空，韋伯望遠鏡會撐開像網球場一樣大的巨型遮陽板，阻擋外界的熱輻射。

NASA賭上全部身家，韋伯望遠鏡早已“錯不起”

早在2010年，著名學術期刊《自然》就將韋伯望遠鏡比喻為“The telescope that ate astronomy（吃掉天文學的望遠鏡）”。20年間，韋伯望遠鏡也確實如“饕餮”源源不斷地吞噬著美國天文學的經費和資源。

韋伯太空望遠鏡曾是美國天文學界2001年制定的“十年計劃”的重頭戲，當時天文學家們毫不懷疑韋伯太空望遠鏡能如期竣工，還圍繞它指定了后期一系列“十年計劃”。

但20年來，韋伯不斷跳票，經費也從一開始的5億到10億一路飆升到了88億美元。美國天文學家們對韋伯太空望遠鏡的態度也從一開始的寄予厚望，逐漸變得五味雜陳。近年來，NASA更是把全部身家賭在了韋伯上，幾乎所有其他大型項目都被擱置下來，連2010年制定的美國天文“十年計劃”的重頭戲，計劃用于探測宇宙暗物質的廣角紅外巡天望遠鏡（Wide-Field Infrared Survey Telescope），也不得不為韋伯太空望遠鏡讓步，項目已被推到了2025年之后。

因此，韋伯望遠鏡在幾乎花光NASA家底后，如今已經是個“只許成功，不許失敗”的項目。而其他科學家們也在翹首等待韋伯的最終結局——因為只有韋伯發射成功，后續的項目才能被推上來。

在接下來的數周內，韋伯望遠鏡的鏡面和背后的設備箱將會被置于震動裝置上模擬發射時的震動環境，接著被置于聲學測試室內模擬發射時的噪音環境。

如果這關通過，韋伯望遠鏡將會組裝送往休斯頓的約翰遜航天中心模擬深空的低溫環境，并對18個鏡面部件每個部件上的7個執行器進行測試——哈勃望遠鏡的其中一個鏡面形狀有所偏差，一度導致哈勃無法聚焦，NASA最終通過矯正鏡片修復了這一問題。如今，NASA不會容忍這種錯誤在韋伯望遠鏡上面重演。

接著，韋伯望遠鏡會被運往洛杉磯，組裝它的巨型遮陽板。裝上遮陽板后，整個望遠鏡的體積就超過了C-5A軍用運輸機的能力，只能由船經巴拿馬運河運往發射地法屬圭亞那。

而在發射升空后，科學家們也將度過“煎熬的六個月”，直到韋伯望遠鏡成功傳來第一張照片才能稍微松一口氣。

NASA非常清楚韋伯望遠鏡已經“錯不起”。項目科學家約翰·瑪瑟對《紐約時報》提到，項目組成員甚至沒有討論萬一韋伯在距離地區150萬公里外出了什么差錯，NASA要采取怎樣的補救措施，“我們根本沒有打算準備補救措施。”

韋伯望遠鏡是如何成為經費“黑洞”的？

早在哈勃太空望遠鏡升空的前一年，1989年，美國天文學家就認識到它的視野并不能及“宇宙黎明”，需要一個繼任者填補這個空白。

1995年，由天文物學家們組成的委員會向當時的NASA執行長丹尼爾·戈丁提交了一份關于這個繼任望遠鏡的設計建議，立馬引起了戈丁的興趣。但當時戈丁在科研方面致力于推行“更快、更好、更廉價”的改革，對望遠鏡的設計進行了一系列具有風險的變動，直到1999年NASA接連損失廣角紅外探測望遠鏡、火星氣候軌道器和火星極地著陸者，韋伯望遠鏡才恢復傳統設計，但這也導致它的預算突破十億美元。

來自各個國家、各個機構的科學家們紛紛參與這個項目，不斷增加韋伯望遠鏡的復雜性。這些新增的功能設計又涉及許多昂貴、還未完全成熟的前沿技術，每一項都要保證在五年內無差錯運行。“大家都怕錯過這種一輩子才有一次的機會”，韋伯望遠鏡前項目負責人Peter Stockman說道。而且那時候也看不到任何節制的必要：NASA的天文物理經費當時仍在逐年增加。

在這種情況下，NASA在韋伯望遠鏡的初期的技術建設上就花了20億美元。但NASA并不打算砍掉項目的任何部分來削減開支，反而尋找更多的合作者來分擔資金，包括歐洲空間局和加拿大宇航局。

因而，當2008年韋伯望遠鏡的設計方案最終通過初審，NASA正式宣布項目上馬時，韋伯望遠鏡項目早已從“更快、更好、更廉價”變成了一個肩負重重使命、關聯多家機構、經費數十億的龐然大物。