作为哈勃望远镜的后继者 ， 它将在哈勃望远镜的基础上提供改进的红外分辨率和灵敏度 ， 且红外波谱更宽 ， 观测能力更是哈勃望远镜的100倍 。 这对于天文观测来说是一个相当大的提升 。
03
更强大 更“冷酷”

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▲左：“韦伯”望远镜 右：“哈勃”望远镜 （图源：百度百科）
和“哈勃太空望远镜”相比 ， 在外型上 ， “詹姆斯·韦伯”与“哈勃”望远镜几乎完全不一样 。 韦伯望远镜没有镜筒 ， 望远镜的镜筒主要是为了防止杂光影响成像和观测 ， 望远镜越大 ， 所需要的镜筒也越大越重 。 韦伯望远镜取消了镜筒 ， 极大的降低了发射的重量 ， 但是为了阻挡杂光的影响 ， 它配备了巨大的遮阳装置 。

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▲韦伯望远镜的镜面 。 （图源网络）

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▲在诺斯罗普·格鲁曼集团的厂房里进行展开的五层遮阳伞 。 值得一提的是 ， 2018年3月 ， 遮阳伞在测试中破了一层 ， 直接导致进度推迟至少六个月 。 （图源网络）
遮阳装置的使用 ， 使韦伯望远镜具有了降至极低温度的能力 。 哈勃望远镜通常维持15摄氏度工作 ， 仅针对可见光和近紫外光进行观测 。 但是韦伯望远镜被设计成可以将自身温度降低到-223摄氏度之下 ， 因为自身的温度一旦超过了-223摄氏度 ， 它本身的红外辐射就会掩盖掉来自宇宙深处微弱的光量子 ， 韦伯望远镜为了观测到近红外光 ， 足足配备了五层遮阳伞 ， 每层有一个网球场那么大 。 遮阳罩第一层直接面向太阳 ， 厚度仅0.05毫米 ， 其他四层则为0.025毫米 ， 而第五层主要用于防止缺陷、微流星撞击等 。
从面积和形状看 ， 第一层面积最大 ， 且相对平坦；第五层面积最小 ， 弯曲度最大 。 层间的间隙提供了额外的绝缘效果 ， 各层之间中心间距最小 ， 边缘处间距最大 ， 可以将热量从中心引导到外部 ， 最后散发到空间 。 每层遮光罩都涂有约100纳米的铝 ， 高反射铝表面可以将剩余的能量从遮阳层边缘的缝隙中反射出来 。
两个最热的层（第一、二层）面向太阳侧还有掺杂约50纳米厚的硅涂层 ， 将热量反射回太空 ， 并提高其在太空环境中的光学性能和使用寿命 。 通过遮阳罩可将多余的光和热进行反射 ， 因此就可以观察到能量低 ， 行星、尘埃盘等之前未观察到的天体了 。 但针对目前的火箭运载技术来说 ， 完全展开韦伯望远镜进行发射还是不切实际的 ， 因此韦伯望远镜的遮阳伞与镜片在发射时会折叠起来 ， 在发射后按规定步骤再展开 。
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“四大件”保障平稳运行
集成科学仪器模块为一个整体 ， 是为韦伯望远镜提供电力、计算资源、冷却能力以及结构稳定性的框架 ， 由粘结石墨环氧复合材料制成 ， 附着在韦伯望远镜结构的底部 ， 拥有四台科学仪器和一台引导摄像机 。

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▲集成科学仪器模块
近红外摄像机是一种红外成像仪 ， 光谱覆盖范围从可见光边缘（0.6微米）到近红外（5微米）波段 ， 可观察迄今最遥远天体 ， 探测第一批恒星与星系的光线 ， 也可辅助望远镜视野对齐 。
近红外光谱仪也将在相应的波长范围内进行光谱分析 。 可探测天体的温度、质量和化学组成 ， 并且同时可捕捉200个天体的光谱进行光谱测绘 。