宇宙大爆炸究竟如何发生？宇宙真正延伸了多远？人类在宇宙中是否是孤独的？
在不远的未来，哈勃望远镜继任者詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST），或将解答这些问题，现在它交出了第一份答案。
JWST拍摄到了迄今为止最深、最清晰的遥远宇宙红外图像，也是它服役以来第一张全彩色图像。
以红外成像为眼，观测未知的古老宇宙
图中是46亿年前出现的星系团SMACS0723，包含了数千个星系。
图片来自：NASA
图中其中一些星系发出的光已经行进了130亿年，才能到达望远镜面前。
JWST不仅会对目标天体成像，而且还能将光分解成不同的波长。
因此，JWST不仅可以聚焦遥远的星云、星系团甚至系外行星，让我们看清以前从未见过的微小结构，还可以帮助研究人员了解星系的质量、年龄、历史和成分。
这主要是因为，JWST的原理与哈勃等望远镜不同，它基于红外成像，观测人眼不可见的电磁光谱区域（红外区域）发出的光。
发挥作用的是近红外光谱仪（NIRSpec）、中红外仪器（MIRI）、近红外相机（NIRCam）、近红外成像仪和无缝摄谱仪（NIRISS）这四种科学仪器。
哈勃有部分红外探测能力，但不如JWST。
哈勃观测猴头星云的可见光（左）和红外视图（右）
图片来自：NASAandESA
天文学家希望使用JWST探索宇宙历史的每一个阶段，从我们的太阳系内部到早期宇宙中最遥远的可观测星系，再到介于两者之间的一切，帮助人类了解宇宙起源、星系演化和我们在其中的位置。
也就是说，我们有望观测今天可见宇宙的初期状态，看到在大爆炸后仅几亿年形成的首批星系，彻底改变我们所知道的天体物理学。
迄今为止最昂贵的空间望远镜，不允许任何失误
JWST经过大约25年的发展，于2021年12月25日发射升空。
在此之前，它经历了数十年的准备，计划始于1990年代初期，以NASA第二任局长詹姆斯·韦伯的名字命名，预算为5亿美元，在2007年投入使用。
20个国家持续25年的投入、数万名科学家的倾力合作、各种挫折和多次推迟，种种因素造就了史上最贵的空间望远镜，JWST造价接近百亿美元。
完全展开的JWST（艺术渲染图）
前沿科学烧钱，自然有烧钱的道理，它包括了更大口径的镜片、10纳米级别的镜面材料、大小相当于网球场的遮阳板等等，其中很多是有且仅有的“孤品”，必须要100%的正确率。
简言之，技术是突破性的，研发是孤注一掷的，体现在成本上也绝不是简单的线性增长。
就算可以发射，JWST太过庞大，不能直接以完整形态发射到太空，必须折叠起来才能安装在火箭上发射，只能发射后在遥远的太空中完成各项调整，还不允许任何失误。
光是在太空将遮阳板展开，就花费了两周。
JWST观测组件的温度必须保持在40K（-233.15℃）以下，才能看到微弱红外光，遮阳板起到的就是控温作用。否则，观测目标的信号会淹没在来自望远镜本身、太阳、地球与月球的红外辐射中。
遮阳板在发射前接受地面测试
展开遮阳板的复杂体现在，每个关节必须完美执行，遮阳板才能被打开。整个JWST有多达344个单点故障，遮阳板包含其中的很大一部分，单点故障意味着一旦出现故障，那么整个项目宣告失败。2018年测试期间薄膜的意外撕裂也是项目推迟的因素之一。
JWST的主镜，被设计为由18块六边形镜片组成的“蜂窝状”可折叠反射镜，这有助于它从所选目标捕获大量红外光。但是这些镜片中的每一个（加上次镜和其他组件）都需要精确调整，以使其中反射的图像与其他反射镜匹配和重叠。
动图制作自：YouTube@JWST
在过去的六个月里，工程师和科学家一直在仔细调整望远镜的镜面部分并校准其仪器。
如今，JWST终于准备好了一切，开始为人类收集来自遥远星系的光。