为什么詹姆斯·韦伯太空望远镜将环绕在地球近100万英里的地方

　　美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜价值 100 亿美元，比哈勃太空望远镜更大、更复杂、更强大，哈勃太空望远镜已经从地球轨道研究天空超过三十年。 新的天文台计划于12月25日发射，也将前往更远的地方——一直到日地拉格朗日点2 (L2)，距离我们的火星方向大约93万英里(150万公里)。那你知道为什么会在这个地方吗？

　　拉格朗日点是引力稳定的点，航天器可以在那里或多或少地“停放”，保持相同的相对位置，而不消耗太多燃料。但是韦伯不会去L2保存推进剂。它会在那里保持凉爽。

　　韦伯被优化为用红外(IR)光来观察宇宙，这是一种我们认为是热的长波长光。(相比之下，哈勃主要观察可见光和紫外线波长)。为了获得最微弱的红外信号，韦伯的科学仪器必须保持令人难以置信的低温。所以天文台有一个五层的遮阳篷，当它完全展开时，大约有网球场那么大。

　　但是如果它背对着太阳，阳光就不能提供必要的保护。这就是L2的作用。“这个轨道的特别之处在于，它让望远镜在绕太阳运行时与地球保持一致。”美国宇航局官员在一份L2解释书中写道。

　　“这使得卫星的大遮阳棚可以保护望远镜免受太阳和地球(以及月球)的光和热的影响，”他们补充道。“这就是为什么望远镜会在第二个拉格朗日点。”

　　如果一切按计划进行，韦伯的仪器将在零下370华氏度(零下225摄氏度)左右运行。与此同时，望远镜热端——韦伯太阳能电池板、通信天线和其他非科学设备所在的地方——的温度将徘徊在185华氏度(88摄氏度)左右。

　　“望远镜冷热两侧的温差很大——你几乎可以在热的一侧烧开水，在冷的一侧冷冻氮气！”美国宇航局官员写道。

　　到L2的距离凸显了哈勃和韦伯之间的另一个关键区别。旧的哈勃望远镜是为太空行走的宇航员设计的，他们在1993年至2009年间对哈勃进行了五次维修和升级。这些任务中的第一项尤为重要，修复了哈勃主镜中的一个缺陷，该缺陷导致望远镜的初始图像模糊得令人失望。

　　但是93万英里对宇航员来说太远了，所以韦伯——拥有一面21.3英尺(6.5米)的主镜，比哈勃宽近三倍——将独自留在L2。

　　发射后，韦伯大约需要30天才能到达目的地。一旦被安置在L2周围的轨道上——韦伯将绕着这个点转，而不是简单地坐在那里——并且完全检查完毕，这台望远镜将开始一场雄心勃勃的、多样的观测活动。韦伯将研究一些宇宙的第一批恒星和星系，并嗅出附近系外行星的大气，寻找可能的生命迹象，以及其他许多任务。

　　总共有五个日地拉格朗日点，未来会有更多的航天器来探索奥秘。