詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）團隊上周發布的圖像顯示這個新望遠鏡已經完全校準。這些令人驚嘆的圖像提供了最初的跡象，表明JWST將是多麼強大，以及紅外天文學將得到多大的改善。
這些圖像是在完成了對望遠鏡的鏡段進行完全聚焦的漫長過程之後發布的。工程師們說JWST的光學性能“比最樂觀的預測要好”，而天文學家們則非常興奮。
歐洲航天局科學與探索高級顧問、JWST科學工作組的成員Mark McCaughrean發推文說：“它沒有打破物理定律，但確實處於可能性的最佳狀態，這要感謝許多人幾十年來的非凡努力。”
在興奮之餘，天文學家們開始發布對比圖片–從以前的望遠鏡到JWST在同一視場中的圖片–顯示了分辨率改進的演變。
在JWST的中紅外儀器MIRI工作的天文學家Andras Gaspar將寬視場紅外測量探測器（WISE）望遠鏡的圖像與JWST同一視場的圖像進行了比較，大麥哲倫雲是銀河系的一個小衛星星系。然後他意識到斯皮策也拍了一張LMC的圖像，然後創造了三個望遠鏡的比較。
“公平地說，WISE的直徑為40厘米的望遠鏡只有斯皮策（85厘米主望遠鏡）的一半大小，但與JWST（6.5米主望遠鏡）相比，它們都很微小。” Gaspar在Twitter上說。“這就是你用大孔徑得到的東西! 分辨率和靈敏度。而MIRI提供的是中紅外! HST（哈勃太空望遠鏡）無法獲得這個波長。”
天文學家和工程師們實際上似乎對JWST的分辨率變得如此之好感到震驚。你可能會發現這很令人驚訝。在發射之前，他們應該在地面上做測試以了解望遠鏡的能力嗎？但是地面測試並不總是能說明問題，正如太空望遠鏡科學研究所韋伯項目副科學家 Marshall Perrin在Twitter上解釋的那樣。
他寫道：“是的，我們在休斯敦對整個光學系統進行了低溫測試–但這實際上並沒有告訴我們最終的性能。不完全是。在許多方面，地面測試環境具有挑戰性，與太空不同。”
Perrin解釋了重力是如何發揮作用的，JWST的鏡子被設計成在零重力下有一定的形狀，但在所有的地面測試中，它們不可避免地受到重力的影響而變形，需要數值模型來補償。
然後，沒有辦法在地面上測試望遠鏡在零重力狀態下可能如何工作，至於穩定性或是否會有來自航天器的任何振動。雖然在約翰遜航天中心的熱真空室進行的地面測試可以與JWST在太空中經歷的溫度相匹配，但Perrin說，測試室中的某些效應會誘發光學不穩定性。
他寫道：“一個性能預測必須不僅僅是一個手勢或願望，它必須基於定量的數字模型和預算，包括評估風險和不確定性。”因此，雖然預測是有用的，但總是存在不確定性。