NASA的韋布望遠鏡遭到流星體撞擊：有多大影響？望遠鏡還能用嗎？

2022年6月8日，NASA官網上發表了一篇撒迪厄斯·塞薩里（Thaddeus Cesari）撰寫的關於韋伯望遠鏡的專稿，披露了一個驚人的事實，5月底，NASA的掌上明珠詹姆斯·韋布望遠鏡遭到了流星體的撞擊，問題到底有多嚴重，韋布望遠鏡還能用嗎？

韋布望遠鏡遭到流星體的撞擊，問題到底有多嚴重

撒迪厄斯·塞薩里撰寫的文章指出，撞擊發生在5月23日~25日之間，撞擊位置是在韋伯望遠鏡的主鏡面（原文沒有指出是哪一塊，因爲韋伯望遠鏡由18面6角主鏡組成），經過初步評估，韋伯的技術團隊已經發現了在返回數據中已經可以檢測到撞擊產生的影響。

流星體是什麼，撞擊到底有多大影響

其實只要出了地球大氣層的保護後，在太陽系內處處都充滿了陷阱，就如上文說的流星體，在太陽系內簡直就多如牛毛，這點無法避免，因爲它們就是太陽系誕生後留下來的“一地雞毛”。

太陽系內除了八大行星外還有不少矮行星，也有很多小行星，比如美國的奧利西斯號探測器去採樣的就是一顆叫做貝奴的小行星，我國的天問二號的採樣目標則是小行星2016HO3，這些都是尺寸比較大的小行星。

除了這些宏觀規模的小行星以外，太陽系內還有無數釐米級甚至是塵埃級的流星體，儘管它們的尺寸非常微小，但在地球上卻是可以被我們人類用肉眼看到的，這就是很多天文愛好者想看卻難以一睹風采的黃道光。

黃道光是聚集在太陽系公轉平面上的塵埃反射太陽光後被我們看到的反射光，比較暗淡，一般只有在夜間在黃道面方向出現的黃白色微光，北半球春季的暮光完全消失之後的西方天空，或者在秋季太陽光出現之前的東方天空附近能觀測到。

由於黃道光非常微弱，因此有月光影響或者光害比較嚴重的地區是看不到的，簡單地說要看到黃道光不僅有季節要求還有天氣要求。

聚集的塵埃都能反射出黃道光，所以你可以想象一下，這些在太陽系軌道上運行的塵埃到底有多少，估計只有用天文數字來衡量吧。

韋布望遠鏡撞出了一個坑？還能用嗎？

NASA的詹姆斯·韋布望遠鏡工作座標是在日地之間的L2點，這是太陽和地球連線的向外距離地球150萬千米處，這裡太陽和地球的引力平衡，不過不穩定，需要動力維持軌道，詹姆斯韋布就是看中了這裡遠離地球對觀測的影響（包括光害和遮擋以及輻射影響，因爲詹姆斯·韋布需要一個接近絕對零度的極低溫環境）。

但這裡仍然會遭到流星體的撞擊，而這些來源就是那些反射黃道光的塵埃，這次撞擊確實產生了不小的影響，已經到了韋布的技術團隊可以用光學監測的方式找出影響的具體數據，不過經過團隊評估後，認爲其性能並沒有影響觀測，而且目前的數據表明仍然超出了團隊的預估（表現更好）。

原因則是撞擊韋布的流星體尺寸極小，可能是微米級，儘管可能在鏡面上留下“痕跡”，但團隊仍然可以通過調整主動光學補償以儘量消除這個影響。

詹姆斯·韋布的18面矩陣鏡片

詹姆斯·韋布望遠鏡的主鏡直徑達到了6.5米，假如用單一鏡面的話將麼有任何火箭可以發射，而且重量也將達到無法接受的地步，因此它用了18面鈹金屬金屬鏡片鍍金後拼接成一鏡面矩陣，並且在每一面反射鏡面的後面都裝上了主動光學補償結構。

這個原理是一個大幅面的鏡片背後設計了多個補償點，使用電機通過光學測量後的數據進行鏡片反射面做出補償，以達到最佳光學性能，在正常狀態下這個結構是韋布光學精度調整的一部分，但在流星體撞擊後也可以變成缺陷補償調整。

NASA官網早在12月5日就已經刊文指出，流星體撞擊是韋布望遠鏡團隊考慮的問題之一，首先在太空工作的任何設備都有可能遭到流星體撞擊，其次是在L2點的撞擊可能還比近地軌道的哈勃望遠鏡概率更低，因爲在近地軌道上還有人造太空垃圾。

韋布的團隊稱，望遠鏡主鏡在設計之初就考慮了這種情況，並且爲此還加大了主鏡面積，爲的就是保證在撞擊發生後，即使有個別鏡片損毀仍然可以保證主鏡面聚焦後的觀測精度，簡單的說即使真有一兩片鏡面因爲撞擊而無法使用，韋布仍然可以保證絕大部分觀測能力。

詹姆斯·韋布望遠鏡：爲了看到宇宙第一縷光而設計

2022年3月16日，NASA的韋布技術團隊在官員在3月16日的舉行的新聞發佈會上公佈瞭望遠鏡的“第一張”照片，一顆金黃色的六芒星放射出耀眼的光芒，背景則是大量不知名的星系：

其透露出的意義是詹姆斯韋布望遠鏡的主鏡已經完全對齊，其中包括以納米級精度微調18 個部分的位置和傾斜度。儘管在接下來的時間內還有大量工作要做，但至少韋布的主鏡光學精度已經滿足要求，未來在5月份將發佈真正的第一張照片（這個目前宣佈是在7月12日發佈）。

詹姆斯·韋布望遠鏡並不是替代工作了30多年的哈勃望遠鏡，它的目的是延伸哈勃的視線，看到宇宙第一縷光，其鈹金屬反射鏡鍍金就是其中的手段之一，另外還有大面積反射鏡面以及超低溫環境，都是爲了這個目的。

宇宙膨脹：光已經變成了紅外和微波

宇宙大爆炸大約發生在138.2億年前之前，此後宇宙進入了極速膨脹，將大爆炸的餘暉紅移成了宇宙微波背景輻射，那時已經是大爆炸發生38萬年之後，這纔是我們看到的宇宙真正第一縷光，這是很多朋友已經無法理解。

但此後宇宙經歷了大約2億年的黑暗時期，宇宙繼續極速膨脹，大爆炸產生的大量元素在宇宙中擴散，坍縮，形成恆星、組成星系，然後又在超新星爆發中繼續變成星雲，一直重複這樣的過程，直到銀河系中的一顆行星上誕生了人類，有一天，他們中的一位智者考慮了一個問題，這個宇宙究竟是怎麼誕生的，第一縷光又是什麼時候發生的。

詹姆斯·韋布望遠鏡試圖解決的就是第二個問題，但它也準備解決第一個問題，爲了尋找如此久遠的光，因爲已經被宇宙膨脹的極度紅移化，大量可見光已經進入了紅光甚至紅外波段，哈勃已經“看透”了可見光，韋布望遠鏡就是來看紅光和中紅外波段的。

它的鍍金面就顯示了這一點，而且爲了保證極佳的靈敏度，詹姆斯韋布望遠鏡還工作在-223.2 °C以下，爲此還製造了一個超級大的“遮陽傘”，讓它永遠處在太陽的陰影之中。

非常期待詹姆斯·韋布的第一張深空照片，讓我們一起期待！