韦布又要“鸽”？空间望远镜上天前的一波三折斯皮策望远镜十周年纪念照片

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斯皮策望远镜十周年纪念照片。版权／NASA
望远镜上天从来都不是一件容易的事，最近， NASA就又一次宣布了詹姆斯·韦布空间望远镜发射的推迟。韦布的前辈，斯皮策空间望远镜（SpitzerSpaceTelescope ， SST）从最初概念的提出、批准、到建造和升天，也可谓是一波三折，设计上几易其稿，前后历时超过30年。
初始计划里，斯皮策空间望远镜起初被叫做“飞船载红外望远镜”（SIRTF,S=Shuttle) ，后又改名为“空间红外望远镜”(SIRTF,S=Space) ，直到发射前才正式被定名为“斯皮策” 。
斯皮策空间望远镜的名称更替直接反映了它背后的历史。 1971年的设计初稿里，是将其作为载荷的一部分，置于当时刚刚出现的宇宙飞船之上的。在之后长达12年的时间里，艾姆斯研究中心和商业航空公司，也一直是以1米的飞船载太空望远镜为指导思想进行着设计和研发。
1983年是对斯皮策望远镜具有里程碑意义的一年。 NASA发布了相关的仪器征集，并最终选中了三个小组，分别由乔瓦尼·法齐奥、吉姆·霍克（JimHouck）和乔治·瑞克（GeorgeRieke）领导。这三个小组后来发展了最终的终端仪器：近红外测光仪IRAC、中红外光谱仪IRS和中红外测光仪MIPS 。 SIRTF成立了最初的科学工作组，其中的大部分人一直坚持着这个项目，直到20年后斯皮策望远镜终于正式升空。在种种蹉折和延迟下，斯皮策望远镜的设计也发生了变化，从原来的太空载仪器变成了NASA“伟大的空间望远镜计划”的成员之一。随着高空（10万千米）自主飞行器的发明和实现，斯皮策望远镜被重新设计成了巨型的浸泡在制冷剂中的空间红外望远镜，名字中的“飞船载”（Shuttle）也改成了“空间”（Space）。

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1984年斯皮策望远镜（当时还叫SIRTF）科学工作小组的第一次会议在艾姆斯研究所召开，后排左起：GeorgeNewton（NASA项目经理）， DanGezari（NASA戈达德中心）， NedWright、MichaelJura（加利福尼亚大学洛杉矶分校）， MichaelWerner、FredWitteborn（艾姆斯研究所）。前排左起：GiovanniFazio（史密松天体物理中心）， GeorgeRieke（亚历桑那大学）， NancyBoggess（NASA项目科学家）， JimHouck（康奈尔大学）， FrankLow（亚历桑那大学）， TerryHerter（康奈尔大学）。版权／MichaelWerner
【韦布又要“鸽”？空间望远镜上天前的一波三折】然而，原本计划在1991年升空的SIRTF在最后一秒钟被叫停。这主要是受到了哈勃望远镜的波及（哈勃望远镜的主镜刚上天就出现了对焦的问题，经过航天员多次的舱外活动，才于1994年完成了维修任务）。值此时机， NASA喷气推进实验室的项目工程师约翰尼·郭（JohnnyKwok）在1992年提出了更改轨道的建议，把原来的高空绕地轨道更改为绕日轨道，这样既可以远离地球散发的热量对红外仪器的干扰，也可以保证望远镜的太阳能板拥有固定的日照角度，提高仪器的热稳定性。
不仅如此，绕日轨道的设计还提高了望远镜的观测范围，能做到一直有40%的天球可观测，为进行深空的反复长曝光创造了条件。更深的曝光可以看到更暗更远的宇宙，而反复地观测同一天区，也有助于进行时域相关的天文观测。这一轨道更新的建议一经提出，立刻得到了天文界的广泛支持。
之后在1993年的一次会议上，经过热烈讨论，天文学家进一步决定把原来“大而全”的设计方案改成“小而精”的设计，只保留最重要的仪器，来回答最迫切解决的科学问题。这一原则下，在望远镜本身大小不变的前提下，由原来完全浸泡在液氦汤底中的设计，改成了常温发射、抵达太空轨道后再用液氦冷却降温的新方案，极大地节省了液氦的用量和发射的载重。新设计中，所有的终端设备都被牢牢固定，只保留了一个需要移动的仪器组件（MIPS的扫描镜）。尽量在最小的变数下保障望远镜的成功。