這個聖誕節，NASA送了太空愛好者們一份大禮。
這份禮物花了25年的時間籌備，價值100億美元。
它的名字，叫「詹姆斯·韋伯太空望遠鏡」。
就在剛剛，（北京晚上8點20分，美東時間早上7點20分），它帶着全人類的期待正式起航，奔赴浩瀚無垠的星空，探尋宇宙中那些未知的神秘領域。
在天文學家的心裡，韋伯望遠鏡無疑是夢想的代名詞。
而在廣大航天愛好者口中，它還有另一個名字，「鴿王」。從1996年立項到現在，它已經不知道放了多少次鴿子。
這個拖延了14年才姍姍來遲的望遠鏡，實在讓人等得太久。
命途多舛的「鴿王」
設計於1997年的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，目標是就是「超越」。他的假想敵，正是航天史上著名的「哈勃望遠鏡」。
哈勃望遠鏡的主鏡直徑只有2.4米，韋伯就要做到8米；哈勃看到紅外光的能力有限，韋伯就要能收集中長波段的紅外光。
〓天文學家們希望韋伯能探測到超大質量黑洞的秘密
2003年，韋伯簽訂了一份的8.248億美元製造合同。2005年設計方案調整，前期開發成本膨脹到了約35億美元。
當時，就有不少人提出反對：這個想法是不是太大了？
〓「韋伯望遠鏡會拖垮我們的天文學」
沒想到，這只是一個開始。
2010年11月，韋伯望遠鏡的總成本增長到50億美元，發射時間計劃又推遲到2017年，晚了一年多；
2011年，總成本65億美元，發射時間推遲到了2018年……
還有完沒完了？！
美國國會議員們坐不住了。商討後，他們一致認為，是NASA的內部管理出了問題。解決問題的方式，就是停止韋伯望遠鏡計劃。
但NASA的天文學家們不肯放棄這個即將實現的美夢。
經過數次斡旋，雙方達成一致：一方面，眾議院不再要求取消韋伯計劃；另一方面，NASA要將韋伯的支出控制在80億美元以下，且確保2018年會發射。
〓2005年，團隊與望遠鏡等身模型合影
沒想到，什麼控制預算，最後也被證明是虛晃一槍。
2018年3月27日NASA宣布，韋伯望遠鏡最早也要2020年5月能發射了，而且成本可能超過88億美元。還要求國會批准這個新方案。
不過，80億美元都已經花下去了。除了批准，國會還能有什麼辦法呢……
一番罵罵咧咧之後，國會將任務的成本上限提高了8億美元。
禍不單行，在2018年測試過程中，韋伯望遠鏡不停地暴露問題：遮陽罩螺絲松落；接線錯誤導致換能器電壓過載；用了不合適的清洗劑，導致所有閥門都要換……
算上通貨膨脹，此時韋伯的成本已經超過了100億美元。
〓韋伯的一塊反射鏡
但錯誤也是是件好事。韋伯要飛到150萬公里外的太空，一旦起航，就沒辦法維修。錯誤沒在天空中發生，而是在地面上就被發現了，是萬幸。
好不容易等到2020年開發進入尾聲，新冠來了。不出所料，韋伯的研發進程因為疫情管制再次放緩。
好不容易開始了最後的摺疊和打包，負責將望遠鏡運上天的火箭「阿麗亞娜5號」又出了點問題，緊急整改。
另外，發射點「庫魯航天發射場」位於法屬圭亞那，把望遠鏡從美國運過去，需要經過長長的南美洲東海岸。科學家們開始擔憂：這個價值超過100億美元的寶貝孩子，要是被海盜綁票了，那可咋辦啊？
海盜綁架望遠鏡，真的有這樣的先例：1982年，一台名叫JCMT的望遠鏡本來要運到英國，結果卻被綁架到了夏威夷的小島上。綁架者還聲稱「不給錢就撕票」，拿不到贖金，就把望遠鏡扔到海里。
韋伯的身價可比JCMT貴多了：別的不說，它可是有由18塊純金鍍膜鏡片組成的超豪華蜂巢型大鏡片呢。
還好，韋伯最後在美國軍方的護送下平安到達庫魯發射場，計劃2021年12月18日升空。
結果又出了差錯，增加了4天的測試時間；
好不容易到了12月22日，天公不作美，下雨了……
火箭轉運不了，又要推遲。
拖延半生，臨到要發射了還不忘鬧幾個烏龍，韋伯可謂是忠於自己的「鴿王」本性。
不過，鴿了二十多年，也不是沒有好處：
如果一開始就提出一個耗資100億美元的超級計劃，國會和民眾想必都不會接受。但將100億美元的成本分攤在20年裡後，每年的花銷都沒有超過NASA總預算的3%。
2003-2006年期間，NASA在韋伯身上花費了97億美元，而美國政府的總花費約101萬億美元。韋伯僅占所有支出的0.0095%。
相當於從100美元中拿出一分錢，在聖誕節放了個煙花。
100億，值嗎？
詹姆斯·韋伯並不是第一台命運曲折的太空望遠鏡，他的前輩哈勃太空望遠鏡的倒霉經歷，同樣能寫成一本書。
對一台望遠鏡來說，最重要的是啥？
答案是乾淨。
遠離人造光源，避免光污染，選擇空氣潔淨的地方，避免大氣污染，選擇乾燥的地方，晴天越多，可觀測時長就越長……
所以，天文望遠鏡常常放在遠離人類的無人區，比如我國的西藏阿里、智利的阿卡塔瑪沙漠，都被選作建設天文台的地方。
〓位於阿塔卡瑪沙漠的帕納瑞天文台
但是有一個不利因素，在地球上任何一個角落都無法擺脫：大氣。
地球的大氣層包含風、溫差和密度的變化，這些因素導致了大氣湍流，影響對星空的觀測，大氣層還會大量吸收紫外線和紅外線等電磁波段，對於觀測也非常不利。
所以，安放一台天文望遠鏡最理想的地方，其實是太空。
早在1946年，科學家就提出了太空望遠鏡的設想，隨着美國太空探測技術的成熟，70年代，發射一台空間望遠鏡的計劃正式提上了日程，它就是後來的哈勃空間望遠鏡。
俗話說，計劃不如變化。別說上天了，哈勃剛開始磨鏡片，就除了岔子。由於哈勃望遠鏡對於鏡片精度要求極高，承包商珀金埃爾默公司使用了當時最先進的計算機輔助製造（CAM），結果由於技術不成熟，工期拖了又拖。
〓拋光中的主鏡片
洛克希德公司負責的望遠鏡機身也是同樣的不順利，不僅拖了工期，還超支了30%。
就在組裝工作完成，準備發射的時候，1986年，美國發生了挑戰者號航天飛機爆炸事件，哈勃的發射計劃再次推遲。
直到1990年4月24日，哈勃才終於上了天。
一個月後，哈勃終於傳回了第一張照片，科學家傻了：
〓左為哈勃第一次傳回的照片
哈勃拍出的照片，一片糊，基本沒法用。不管怎麼調整，焦距就是對不準。
為了給哈勃爭取經費，NASA的科學家們連老臉都拉下來了，遊說國會、向公眾呼籲、甚至拉來了歐洲航天局合夥入資，結果第一發就是啞炮。
哈勃望遠鏡成為了美國人眼中的笑柄：NASA花了納稅人11億美元，把一個連焦距都對不準的玩具發射到了距離地球500千米的地方！
經過對傳回圖片的分析，科學家最終發現了問題：鏡片的精度非常準確，但是形狀錯了……
好在知恥後勇的科研人員並沒有放棄。他們通過精確計算，設計了兩個光學矯正元件，可以反向抵消鏡片的誤差。
1993年12月，兩名宇航員乘坐奮進號航天飛機，為哈勃望遠鏡執行了一次大修，戴上了定製的「眼鏡」。
此後，NASA又先後4次將宇航員送上太空對哈勃望遠鏡進行修理，每次修理的成本超過10億美元，再加上每年的維護管理費用，設計成本2億美元的哈勃望遠鏡，至今已經花掉了超過100億美元。
怎麼樣，這麼看詹姆斯·韋伯是不是也沒那麼貴了？
詹姆斯·韋伯能一路燒掉100億美元，正是因為哈勃證明了，太空望遠鏡貴得物有所值。
至今為止，哈勃望遠鏡已經已經進行了130多萬次觀測，天文學家藉助哈勃的成果發表了15000多篇論文，其中許多成果更新、顛覆了人類對於宇宙的基本認知。
其中包括精確估算了宇宙年齡、證實了黑洞的普遍存在、發現暗能量、確認銀河系的質量與大小、豐富恆星演化理論……
〓這是造父變星，通過哈勃對它的觀測，科學家修正了哈勃常數，估算出宇宙年齡約為138億年
哈勃的終極任務，就是探索宇宙的起源與演化。
1995年，哈勃望遠鏡執行了一場深空觀測計劃，對準了北天大熊星座附近的一小片天區，通過100小時的曝光，拍攝了數百張照片，經過分析、合成，NASA公布了一張名為「哈勃深空場」（Hubble Deep Field）的照片。
哈勃深空場大幅拓展了人類可觀測宇宙的範圍，其中最遙遠的天體，距離地球超過120億光年。
〓哈勃深空場
除了照片，哈勃深空場還包含豐富的數據，孕育了一批新的成果。
1998年，哈勃望遠鏡又在南半天球拍攝了「哈勃南天深場」，它與哈勃深場共同證實了一個猜想：「宇宙在最大尺度上仍具有均勻的結構」。
探索並沒有就此止步。
2003年9月，哈勃再次啟動了觀測，通過長達113天的曝光，拍攝了哈勃超深場（Hubble Ultra Deep Field），其中包含了10000多個星系，覆蓋了宇宙誕生以來的各個時期，其中最古老的天體在宇宙形成8億年時就已經存在。
2012年，哈勃望遠鏡再次更新了哈勃極深場（Hubble eXtreme Deep Field），其中最微弱的星系是人眼所能看到的亮度的百億分之一，將人類能觀測到的時間，推進到了宇宙誕生後4.8億年。這是人類能看到最深邃、最遙遠的宇宙。
除了科研上的成果之外，哈勃同樣在科普領域發揮了巨大的作用。
可以說，它是史上最知名的科學儀器之一。它拍攝的那些精美的圖片，激起了無數人對太空的嚮往。
〓哈勃歷史上最知名的圖片，位於鷹星雲的「創生之柱」
這甚至間接挽救了它自己的生涯。2004年，由於航天飛機再次失事，NASA打算取消原定的維修計劃，讓哈勃在2010年退役。
結果消息傳出，美國人不幹了。
「丟掉哈勃這件國寶，公眾和幾代科學家將失去激勵！」
在從天文學界到普通民眾的聯合呼籲下，哈勃得以繼續服役，為人類發光發熱。
不過，以後他有幫手了。
四周之後，詹姆斯·韋伯將到達距離地球150萬公里的第二拉格朗日點，開始工作。
祝它好運！
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