四、望远镜的能力
詹姆斯·韦伯太空望远镜耗资近100亿，比哈勃太空望远镜高出近5倍的费用，哈勃的长度13.2米，重量是11.1吨，主镜口径2.4米。韦伯的长度是20多米，重量6.2吨，主镜口径6.5米。
詹姆斯-韦伯太空望远镜是美国航空航天局，欧洲航天局和加拿大航空航天局联合研发的红外线观测太空望远镜。无论从各方面数据它都比哈勃先进的多，主口径比哈勃大了三倍，能够看的更远。
韦伯太空望远镜没有镜筒，镜面由铍制成，主镜直径比发射它的火箭都大，为了发射方便，把它制作成了18块六角形的镜片，到了指定的轨道再自动的展开。因为没有镜筒，展开以后就像一个平面大风帆。
韦伯太空望远镜的遮阳装置像个网球场那么大，用来遮挡太阳光，保证其观测效果，遮阳部分，有五层能够更好的把太阳光和地球的光隔开。
哈勃太空望远镜是在近地轨道，大约在550公里左右，而韦伯太空望远镜大约在150多万公里，位于太阳和地球的第二拉格朗日点，它的聚光面积大约25米，用近红外照相机，近红外摄谱仪，中红外装置和精细导星传感器进行观测。
为了在太空更好的完成观测任务，它还要具备在低温环境下的观测，最低能够承受零下273摄氏度的低温。让我们期待詹姆斯·韦伯给人类观测到更多的宇宙奥秘。
就在刚刚过去的2018年3月27日，预算已经高达88亿美元的詹姆斯韦伯太空望远镜又宣布延期到2020年5月才可能发射。
考虑到期间的天价延期成本和可能的改进测试，估计总预算直逼100亿美元。
这比起它在1997年被批准的5亿美元预算、2007年发射的初步版本，已经相距甚远，从一个不起眼的小望远镜完全变成了一个载入人类史册的重大项目！
詹姆斯韦伯看起来犹如太空中的一艘巨型战舰（假想图）
这几年内，詹姆斯韦伯项目组开了无数次新闻发布会，而所有的新闻发布会如果总结为15个字的话，总是下面这五个部分：
大家好，有进展，要延期，没钱了，快打钱。
当然，NASA出现罕见的慎之又慎也有几个重要原因：
• 它是人类有史以来最高大上的太空望远镜！
它的最核心任务是：寻找宇宙的边界，也就是宇宙最初期大爆炸后残留的微波背景辐射。
• 它是目前仅次于阿波罗登月、航天飞机、国际空间站和GPS项目的美国/人类第五大航天项目，且它只有一个航天器，造价已经逼近100亿美元；比起之前这四个任务数十次到数百次发射分摊风险，但依然存在不可避免的发射失败，对詹姆斯韦伯而言基本意味着必须成功，否则就亏的太大了。
• 而且它飞在距离地球过远的位置，最远是月球距离地球的近四倍，出现问题是不可能营救的。
詹姆斯韦伯与哈勃望远镜的位置关系
由于理论上说它任何一个部件都会辐射出红外信号产生干扰，所以这个望远镜必须温度极低以减少影响，低到接近绝对温度（-273摄氏度）的零下220度。
低温测试中的詹姆斯韦伯
同时为了最大限度的收集红外信息，就需要超高反射率和超大的“镜子”，还需要尽量回避宇宙中干扰的热源，比如地球和太阳。也要回避地球附近的宇宙尘埃。
因此，詹姆斯韦伯的最佳观测点是处于日地引力平衡的拉格朗日2点，距离地球150万公里（月球距离地球不过38万公里），躲在地球背后，这个引力平衡点轨道稳定，也远离热源太阳和地球。
詹姆斯韦伯位置示意图
但这也意味着任务必须一次成功，不存在修理的可能性，像哈勃望远镜那种本来不能用慢慢修好的可能性也是不存在的。
而且，它还有两大绝活：
1、超级精密的镜子
这是哈勃望远镜的主镜和詹姆斯韦伯主镜的大小对比
由于詹姆斯韦伯镜面设计要求是6.5米口径，而这个大小超过了火箭发射的尺寸限制，所以选择方案是加工成18面一模一样的六边形，折叠起来再展开。
折叠在阿里亚娜火箭中的詹姆斯韦伯望远镜
普通镜面材料根本不行，因为温度变化导致变形，更何况零下220度。而且在反射电磁波的时候材料都会吸收掉一些能量（例如黑衣服白衣服区别），必须用抗弯刚度高、热稳定性好、热导率高、密度低的材料。 最后选择了碱土金属铍，这是军工行业极为重要的金属，是洲际导弹的导航设备等核心原料。 镜面的加工精度要求是：抛光误差不超过10纳米，每块镜片还能随意调整角度，调整精度不超过10纳米！！！ 10纳米大概相当于几十个铍原子摆在一起的宽度。。。
主镜面
2、遮阳板
尽管已经远离热源，但还要尽力遮住可能的外界能量，比如地球辐射。然后詹姆斯韦伯就要打着这么一把五层的“遮阳伞”。 在测试中，这把伞从正面到背面，可以将辐射温度降低300摄氏度以上。 它完全展开时长宽占地大小有300平米左右，但即便这么大，每层的厚度其实才25微米或50微米（第一层），这已经包括了镀的硅膜和铝膜。
遮阳板实际大小
要知道，人的头发直径还有80-100微米，而考虑到这么薄的一层要做到这么大，真是不可思议。这恐怕也是人类历史上最牛的一个遮阳板了。 但你别忘了，无论是镜子还是遮阳板，都是需要先窝在一起塞进火箭里，然后进入太空后才慢慢展开的。也就是说经历了剧烈的火箭发射和非常大的温度变化后，它们要在太空中实现刚才我说到的10纳米和25微米精度，这就非常难了。 它的遮阳伞打开机构共计有100个，它们负责在经历剧烈火箭震动和恶劣太空环境后，将这把打伞打开，实现那么夸张的精度。
在地面上通过庞大的机械臂吊装测试
它到了太空中可没有这些大型机械臂辅助，就得靠自带器件缓慢展开这一层层庞然大物，
某结构测试
类似于在上面绑了100个小型拖车，把这庞然大物缓缓拖开。
所以目前大家觉得，还是在地面上使劲儿测试测试吧，再测试一年看看千万不能出问题啊。毕竟出一点差错就是100亿美元预算+几千个研究员参与项目+上百位博士的毕业问题啊。这个项目先后有欧美十几个国家参与，国际影响力也要求它必须慎重。
而且，对于大型任务而言，任务延期是太正常的事情了，延期3年5年都不是事儿。罗塞塔号当年本来计划探测的根本就不是那颗彗星，纯粹因为被各种延期而不断修改探测目标。毕竟彗星可不等你啊，人家该飞飞的，谁鸟你，错过了就换一颗吧。
詹姆斯韦伯自然也早不是第一次延期，按照原计划它现在应该已经接近结束任务了。
说实话，它延期发射并不担心，还是希望欧空局的阿里亚娜5火箭一定要给力，千万别出幺蛾子，因为这完全就是一锤子买卖！
一锤子100亿美元，这可真够刺激的说。
答：詹姆斯·韦伯太空望远镜，绝对是人类目前最雄心勃勃的太空计划之一！
一、耗资相比它的前辈“哈勃太空望远镜”，先进太多了，我们来看几个数据：
光是耗资这一块，就远超哈勃太空望远镜；87亿美元什么概念？我们的53度飞天茅台，2017年报价是1299，也就是4300万瓶飞天茅台的总销售额！
要知道，阿波罗计划的六次登月，总耗资是255亿美元；所以在耗资上，詹姆斯·韦伯太空望远镜实际上已经堪比登月的规模了。
二、特殊的轨道詹姆斯·韦伯太空望远镜，将安置在日-地第二拉格朗日点，距离地球150万公里，是地月距离的四倍。
所以任何一个地方出现故障的话，都是无法进行修复的，这么远的距离不可能派人去维修；对设备的可靠性要求极高，弄不好二十多年的筹划，近100亿美元的耗资真会打水漂！
日-地第二拉格朗日点，相对于地球的位置是不变的，而且是引力平衡点；在该点上，韦伯太空望远镜可以长时间对某个区域进行长时间观测，不会像哈勃望远镜那样受到地球的遮挡。
而且该点处，位于地球的半影区域，地球将遮挡绝大部分太阳光线，望远镜内部将处于-236 （约37K）的工作环境。
三、精密的镜片詹姆斯·韦伯太空望远镜的主镜，直径是哈勃望远镜的2.7倍，采用多镜片结构，最终主镜片面积是哈勃望远镜的7.3倍，灵敏度大大提高，综合能力超过前者一百倍。
而且镜面的制造误差，达到原子尺度的10纳米，也就是十个原子的厚度；因为镜片实在太大，所以设计成18面六边形镜片，发射时将镜片进行折叠，到达轨道后再进行展开。
而且还要承受发射过程中的剧烈震动，还要在太空持续数周的运行，期间哪怕混进一粒灰尘，都将导致展开时出现毁灭性的精度误差，这对镜片的精度是极大的考验。
类似的失误，在它的前辈哈勃望远镜中已经出现过，但哈勃望远镜位于近地轨道，NASA安排了数次人工大修，才使得哈勃望远镜恢复正常，但是韦伯太空望远镜没有维修的机会。
四、望远镜的能力詹姆斯·韦伯太空望远镜，能观察到可观测宇宙最遥远的距离，也就是宇宙大爆炸之初发出来的光线，这也是它的主要任务之一！
相对于哈勃望远镜，詹姆斯·韦伯太空望远镜还有一个非常大的优势，就是它的观测波段主要是红外线；红外线波段比可见光波段的范围更广，意味着詹姆斯·韦伯太空望远镜能接收到的信息更多，在地外行星的探测上，具有绝对的领先优势！
五、其他方面除了以上四点，詹姆斯·韦伯太空望远镜在很多技术上都有突破，比如：巨型遮阳板、超低温维持技术等等。
而且詹姆斯·韦伯太空望远镜，就算能成功投入运行，也不会给NASA带来直接的经济利益，所有的研究动力，主要来源于人类对太空的向往，对未知世界的好奇心。
Google一位高管曾公开表示过：无论我们开多高的年薪，也吸引不来NASA最优秀的科学家……因为NASA给科学家画的是一个星辰大海的梦想！
这才是NASA最“可怕”的地方。
好啦！我的答案就到这里，喜欢我们答案的读者朋友，记得点击关注我们——艾伯史密斯！
