潜入詹姆斯·韦伯太空望远镜的沉浸式IMAX电影

在新的 IMAX 电影《深空》中，原恒星在黑暗星云的中心闪耀，幽灵般的星系在旋转，而船底座星云的宇宙悬崖中的尘埃云像山峰一样高耸。此外，科学家们也会流泪。这部电影聚焦于詹姆斯·韦伯太空望远镜的视觉遗产及其背后的人们。在某个时刻，NASA 天体物理学家 Amber Straughn 触及了为何看到船底座星云的宇宙悬崖是一段如此感人的旅程的核心。“这东西一直都在那里。它一直都在外面，但我们现在才能够看到它。我们现在有了这个新望远镜，它睁开了我们的眼睛，让我们看到了以前从未见过的事物。”

dusty space clouds with shining stars at the clouds peaks — *使用 JWST 的天文学家结合了望远镜两个相机的能力，*
创造了前所未见的船底座星云恒星形成区的景象。这张由近红外相机（NIRCam）和中红外仪器（MIRI）在红外光下捕捉的组合图像，揭示了以前看不见的恒星诞生区域。版权：NASA/ESA/CSA

虽然不像建造太空望远镜那样具有挑战性，但《深空》的制作也给电影制作人带来了新的挑战，Nathaniel Kahn 指出：“……每次我们快要完成的时候，NASA 都会发布一张令人惊叹的新图像，我们不得不设法把它加进去！” 作为这部电影的编剧、导演和制片人，Kahn 和他的团队在 2023 年 9 月完成了这个项目，将 NASA、ESA 和商业卫星发射公司 Arianespace 的数字电影制作与专门为 IMAX 创建的动画和图形相结合。如果你想看到对刻板印象中坚韧不拔的科学家形象的挑战，并沉浸在太空的辉煌中，你可以在 4 月 19 日星期五开始观看 IMAX 体验。

揭开宇宙秘密的驱动力推动着 JWST 正在展开的故事的这个新篇章。以下是实现这一目标所付出的努力。

“它在挥手告别”

自第一批图像传回地球近两年以来，普通观察者很容易忘记这件事是多么的不可思议。JWST 最初计划于 2011 年发射，并且国会甚至试图在同年因预算问题取消它。最终，它耗费了 10,000 人、14 个国家、100 亿美元和 20 年的时间才完成。

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“我为 JWST 工作了 15 年，我算是在这个望远镜项目上相对年轻的成员之一了，” Straughn 告诉《PopSci》。“我们一路上面临着很多挑战，这是一个大胆的任务。我们必须建造这个巨大的望远镜，它必须保持低温，并且必须在太空中展开。当你描述它时，听起来就像是不可能的。”

为了让这个改变游戏规则的设备得以实现，多项技术需要被发明，包括至关重要的太阳能电池板。由于 JWST 主要观察来自遥远而微弱物体的红外光，因此它必须保持极低的温度，大约 -370 华氏度（约 -223 摄氏度），才能探测到这些微弱的热信号。团队建造了一个约网球场大小的五层太阳能电池板，以保护它免受来自地球、太阳和月球等其他热源的干扰。在纪录片中，诺斯罗普·格鲁曼公司 JWST 车辆工程副总监 Amy Lo 将其描述为“SPF 一百万”，以保持其极低的温度和保护。她指出，没有“第二次机会来做这件事”。

a diagram of JWST's science instruments — *JWST 有一个面向远离太阳的冷侧，以及一个面向太阳的热侧。版权：NASA, ESA, CSA, Joyce Kang (STScI)。*

在 2021 年圣诞节的发射过程中，JWST 完成了其各种仪器的 40 多项关键部署，并克服了344 个“单点故障”。如果其中任何一个单点故障发生，整个任务都将结束。

任务克服了所有 344 个单点故障，甚至还收到了一个意外的惊喜。在发射后约 45 秒，他们捕捉到了望远镜的电源——太阳能阵列——的打开。这证明 JWST 官方已获得电力，而且团队无法通过肉眼在发射过程中看到这个部署。NASA JWST 项目科学家 Eric Smith 在纪录片中含泪表示：“它在挥手告别。”