NASA的韦布望远镜遭到流星体撞击：有多大影响？望远镜还能用吗？

2022年6月8日，NASA官网上发表了一篇撒迪厄斯·塞萨里（Thaddeus Cesari）撰写的关于韦伯望远镜的专稿，披露了一个惊人的事实，5月底，NASA的掌上明珠詹姆斯·韦布望远镜遭到了流星体的撞击，问题到底有多严重，韦布望远镜还能用吗？

韦布望远镜遭到流星体的撞击，问题到底有多严重

撒迪厄斯·塞萨里撰写的文章指出，撞击发生在5月23日~25日之间，撞击位置是在韦伯望远镜的主镜面（原文没有指出是哪一块，因为韦伯望远镜由18面6角主镜组成），经过初步评估，韦伯的技术团队已经发现了在返回数据中已经可以检测到撞击产生的影响。

流星体是什么，撞击到底有多大影响

其实只要出了地球大气层的保护后，在太阳系内处处都充满了陷阱，就如上文说的流星体，在太阳系内简直就多如牛毛，这点无法避免，因为它们就是太阳系诞生后留下来的“一地鸡毛”。

太阳系内除了八大行星外还有不少矮行星，也有很多小行星，比如美国的奥利西斯号探测器去采样的就是一颗叫做贝奴的小行星，我国的天问二号的采样目标则是小行星2016HO3，这些都是尺寸比较大的小行星。

除了这些宏观规模的小行星以外，太阳系内还有无数厘米级甚至是尘埃级的流星体，尽管它们的尺寸非常微小，但在地球上却是可以被我们人类用肉眼看到的，这就是很多天文爱好者想看却难以一睹风采的黄道光。

黄道光是聚集在太阳系公转平面上的尘埃反射太阳光后被我们看到的反射光，比较暗淡，一般只有在夜间在黄道面方向出现的黄白色微光，北半球春季的暮光完全消失之后的西方天空，或者在秋季太阳光出现之前的东方天空附近能观测到。

由于黄道光非常微弱，因此有月光影响或者光害比较严重的地区是看不到的，简单地说要看到黄道光不仅有季节要求还有天气要求。

聚集的尘埃都能反射出黄道光，所以你可以想象一下，这些在太阳系轨道上运行的尘埃到底有多少，估计只有用天文数字来衡量吧。

韦布望远镜撞出了一个坑？还能用吗？

NASA的詹姆斯·韦布望远镜工作坐标是在日地之间的L2点，这是太阳和地球连线的向外距离地球150万千米处，这里太阳和地球的引力平衡，不过不稳定，需要动力维持轨道，詹姆斯韦布就是看中了这里远离地球对观测的影响（包括光害和遮挡以及辐射影响，因为詹姆斯·韦布需要一个接近绝对零度的极低温环境）。

但这里仍然会遭到流星体的撞击，而这些来源就是那些反射黄道光的尘埃，这次撞击确实产生了不小的影响，已经到了韦布的技术团队可以用光学监测的方式找出影响的具体数据，不过经过团队评估后，认为其性能并没有影响观测，而且目前的数据表明仍然超出了团队的预估（表现更好）。

原因则是撞击韦布的流星体尺寸极小，可能是微米级，尽管可能在镜面上留下“痕迹”，但团队仍然可以通过调整主动光学补偿以尽量消除这个影响。

詹姆斯·韦布的18面矩阵镜片

詹姆斯·韦布望远镜的主镜直径达到了6.5米，假如用单一镜面的话将么有任何火箭可以发射，而且重量也将达到无法接受的地步，因此它用了18面铍金属金属镜片镀金后拼接成一镜面矩阵，并且在每一面反射镜面的后面都装上了主动光学补偿结构。

这个原理是一个大幅面的镜片背后设计了多个补偿点，使用电机通过光学测量后的数据进行镜片反射面做出补偿，以达到最佳光学性能，在正常状态下这个结构是韦布光学精度调整的一部分，但在流星体撞击后也可以变成缺陷补偿调整。

NASA官网早在12月5日就已经刊文指出，流星体撞击是韦布望远镜团队考虑的问题之一，首先在太空工作的任何设备都有可能遭到流星体撞击，其次是在L2点的撞击可能还比近地轨道的哈勃望远镜概率更低，因为在近地轨道上还有人造太空垃圾。

韦布的团队称，望远镜主镜在设计之初就考虑了这种情况，并且为此还加大了主镜面积，为的就是保证在撞击发生后，即使有个别镜片损毁仍然可以保证主镜面聚焦后的观测精度，简单的说即使真有一两片镜面因为撞击而无法使用，韦布仍然可以保证绝大部分观测能力。

詹姆斯·韦布望远镜：为了看到宇宙第一缕光而设计

2022年3月16日，NASA的韦布技术团队在官员在3月16日的举行的新闻发布会上公布了望远镜的“第一张”照片，一颗金黄色的六芒星放射出耀眼的光芒，背景则是大量不知名的星系：

其透露出的意义是詹姆斯韦布望远镜的主镜已经完全对齐，其中包括以纳米级精度微调18 个部分的位置和倾斜度。尽管在接下来的时间内还有大量工作要做，但至少韦布的主镜光学精度已经满足要求，未来在5月份将发布真正的第一张照片（这个目前宣布是在7月12日发布）。

詹姆斯·韦布望远镜并不是替代工作了30多年的哈勃望远镜，它的目的是延伸哈勃的视线，看到宇宙第一缕光，其铍金属反射镜镀金就是其中的手段之一，另外还有大面积反射镜面以及超低温环境，都是为了这个目的。

宇宙膨胀：光已经变成了红外和微波

宇宙大爆炸大约发生在138.2亿年前之前，此后宇宙进入了极速膨胀，将大爆炸的余晖红移成了宇宙微波背景辐射，那时已经是大爆炸发生38万年之后，这才是我们看到的宇宙真正第一缕光，这是很多朋友已经无法理解。

但此后宇宙经历了大约2亿年的黑暗时期，宇宙继续极速膨胀，大爆炸产生的大量元素在宇宙中扩散，坍缩，形成恒星、组成星系，然后又在超新星爆发中继续变成星云，一直重复这样的过程，直到银河系中的一颗行星上诞生了人类，有一天，他们中的一位智者考虑了一个问题，这个宇宙究竟是怎么诞生的，第一缕光又是什么时候发生的。

詹姆斯·韦布望远镜试图解决的就是第二个问题，但它也准备解决第一个问题，为了寻找如此久远的光，因为已经被宇宙膨胀的极度红移化，大量可见光已经进入了红光甚至红外波段，哈勃已经“看透”了可见光，韦布望远镜就是来看红光和中红外波段的。

它的镀金面就显示了这一点，而且为了保证极佳的灵敏度，詹姆斯韦布望远镜还工作在-223.2 °C以下，为此还制造了一个超级大的“遮阳伞”，让它永远处在太阳的阴影之中。

非常期待詹姆斯·韦布的第一张深空照片，让我们一起期待！