詹姆斯·韋布空間望遠鏡（英文：James Webb Space Telescope，縮寫：JWST，簡稱：韋布空間望遠鏡，），是美國航空航天局、歐洲航天局和加拿大國家航天局聯合研發的紅外線觀測用空間望遠鏡，為哈勃空間望遠鏡的繼任者。
詹姆斯·韋布空間望遠鏡的質量為6.5噸，約為哈勃空間望遠鏡（11噸）的一半。主反射鏡由鍍金鈹鏡製成，口徑達到6.5米，面積為哈勃空間望遠鏡的5倍以上。該空間望遠鏡還能在近紅外波段工作、能在接近絕對零度（相當於零下273.15攝氏度）的環境中運行。
詹姆斯·韋布空間望遠鏡於2021年12月25日發射升空；2022年1月24日順利進入圍繞日地系統第二拉格朗日點的運行軌道。2022年7月中旬，韋布空間望遠鏡正式開始工作，拍攝第一批用於科學研究的照片。 當地時間7月8日，美國宇航局（NASA）公布了詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST）拍攝到照片的首批天體名單，包括星系、星雲和太陽系外巨行星。
2022年7月20日，據法新社報導，詹姆斯·韋布空間望遠鏡可能發現了宇宙中已知最早的星系，該星系已經存在135億年。8月1日，媒體報導，望遠鏡發現一個幾乎沒有重元素的奇怪遙遠星系。
美國國家航空航天局2022年9月1日說，詹姆斯·韋布空間望遠鏡首次拍攝到一顆系外行星的直接圖像，該顆星被命名為HIP 65426 b的系外行星是一顆不宜居住的氣態巨行星，其質量是木星的6~12倍，年齡在1500~2000萬年之間，比地球年輕得多。
2023年12月，歐洲航天局發布公報說，韋布空間望遠鏡發現迄今最小的自由飄浮褐矮星。
基本介紹
研製歷程,歷史背景,研製進程,系統組成,鏡面系統,遮陽裝置,運載火箭,設計參數,任務載荷,任務目標,探測儀器,飛行動態,升空延遲,發射升空,儀器校準,拍攝動態,太空事件,科學研究,空間發現,觀測行星,所獲榮譽,總體評價,
研製歷程
歷史背景
1990年4月美國發現號太空梭將哈勃空間望遠鏡送入近地軌道，開闢了天文學的新篇章。天文學不同於其他科學，它不是實驗性的，它的發展主要取決於望遠鏡及其儀器的性能。19世紀末，最大的（折射式）望遠鏡主鏡口徑（直徑下同）為1米級別。20多年後，哈勃（Edwin Hubble）發現銀河系外天體和宇宙膨脹，使用的是當時世界上最大口徑為2.5米的反射望遠鏡。
美國哈勃空間望遠鏡
20世紀末，世界上最大的地基光學望遠鏡是10米級，代表了一個世紀以來尺度上一兩個數量級的功能進步。20世紀60年代起，眾多科學衛星的成功為哈勃望遠鏡的設計和建造鋪平了道路。哈勃望遠鏡以一個中型大小鏡面（2.4米）竟然能比地基大型望遠鏡觀測得更暗、更遠，充分顯示了空間望遠鏡具有高清晰度和低背景的優越性早在哈勃望遠鏡升空之前，美國空間望遠鏡研究所（Space Telescope Science Institute，STScI）所長賈利尼（Riccardo Giacconi）就把開發下一代望遠鏡提上日程。因為他知道大型空間項目的建造至少需要15年的時間。下一代空間望遠鏡的最早原型是8~16米口徑的紫外-光學-紅外望遠鏡。由於成本和技術的限制，設計逐漸轉向6~8米紅外望遠鏡，這樣的望遠鏡將比哈勃望遠鏡靈敏約100倍，比2003年發射的0.85米口徑的斯皮策太空望遠鏡（Spitzer Space Telescope，簡稱：斯皮策望遠鏡）靈敏數千倍。
研製進程
從1996年開始，美國宇航局向全國招標，尋找極端精密的新式空間望遠鏡計畫。競標的四個機構分別是：美國宇航局/戈達德宇航中心、美國TRW公司、洛克西德-馬丁公司和美國鮑爾航空宇宙公司。最後，TRW公司經過嚴格篩選獲準研製。
詹姆斯·韋布空間望遠鏡任務徽標
詹姆斯·韋布空間望遠鏡作為美國宇航局史上最複雜的項目之一，其風險是巨大的，和“哈勃空間望遠鏡”不一樣的是，“詹姆斯·韋布”因為距離地球太遙遠無法派太空人進行維修保養，所以它的設計製造必須完美無缺，否則將功虧一簣！未來的系統集成測試中還可能發現未知問題，一旦測試遇到困難，就會導致發射被推遲。如果韋布望遠鏡能夠順利進入軌道服役，可展示其強大的觀測能力。
韋布空間望遠鏡光路示意圖
詹姆斯·韋布空間望遠鏡項目啟動於1996年，起初稱為“下一代空間望遠鏡（Next Generation Space Telescope，NGST）”，2002年改為現名，以紀念美國國家航天局的第二任局長詹姆斯·韋布（James Webb）在阿波羅計畫中發揮的關鍵性領導作用。
“詹姆斯·韋布”這個名字是取自美國宇航局第二任局長詹姆斯·韋布——在韋布擔任美國宇航局（NASA）領導人時美國的航天事業掀開了新的篇章，其中包括探測月球和“阿波羅”登月計畫等。因此，“詹姆斯·韋布”一誕生，便寄託著人們的厚望。同“哈勃”相比，“詹姆斯·韋布”更大、更精密，能勘測到更遠的太空！它口徑是“哈勃空間望遠鏡”的三倍，但質量只有哈勃的一半左右。它是一架沒有鏡筒的望遠鏡。
詹姆斯·韋布空間望遠鏡是美國宇航局、歐洲航天局和加拿大航天局的一個聯合項目，也是哈勃空間望遠鏡的繼任者，將成為下一代空間天文台。它將是有史以來建造的最強大的空間望遠鏡，將提供宇宙中形成的第一個星系的圖像，並探索遙遠恆星周圍的行星。
詹姆斯·韋布空間望遠鏡
系統組成
鏡面系統
- 主鏡
鏡面系統和精密偏轉鏡（FSM）是由鮑爾航空航天技術公司研製的，該公司是諾·格公司“光學技術和輕質鏡面系統”的主承包商。“韋布”的主鏡直徑達6.5米。
主鏡的直徑的比發射它用的火箭更大。主鏡被分割成18塊六角形的鍍金鈹鏡鏡片，發射後這些鏡片會在高精度的微型馬達和波面感測器的控制下展開。但是，此法不會跟凱克望遠鏡一樣，不必像地面望遠鏡那樣必需根據重力負荷和風力的影響而要按主動光學來時常持續調整鏡段，故詹姆斯·韋布空間望遠鏡除了初期配置之外將不會有太多改變。
主鏡的鏡面作為全體也形成六角形，聚光部和鏡面都露在外面，容易讓人聯想到射電望遠鏡的天線。另外，它的主體也不呈筒狀，而是在主鏡下展開座席狀的遮光板。
- 鈹鏡襯底
鈹鏡襯底使所有子鏡可拼接成傳統意義上的一面鏡子。襯底厚度約為5厘米，“前”反射面被高度拋光，“後”面被精密加工成比實心結構更輕的“蛋架型”結構。
反射面的表面粗糙度小於20納米，鍍上的一層純金薄膜也是為了提高其反射紅外光線的能力。選擇鈹材料是因其極高的剛性和輕質特性，在“韋布”極寒的運行溫度下不易發生形變。
- 鈹傳力件
鈹襯底的另一面被安裝在三角形、蛋架型的鈹傳力部件上。每個傳力部件長約60厘米、寬30厘米，可用於分擔來自底層結構的負載，來減少鏡面失真。
- 鈹三角架
鈹三角構架（BDF）是18塊子鏡的主要中間結構，三角形的構架寬約76.2厘米，連線在作動器與反射鏡、襯底或傳力部件之間。
- 作動器
作動器是由精密馬達和齒輪構成的精細結構，用於移動和調整反射鏡表面形狀。作動器可使18塊子鏡精確排布，像一面整鏡一樣對宇宙中的某一物體進行會聚成像。
- 子鏡
詹姆斯·韋布空間望遠鏡的主鏡由18塊子鏡組成，每個子鏡各含6台用於移動和轉動作動器，全部子鏡可利用作動器排布成一面巨大的整鏡。另外，每塊子鏡都搭載一台特殊的作動器，一邊直接連線鏡背面中心，另一邊通過長、薄的鈹結構連線鏡邊緣。每台作動器可使18塊子鏡擁有完全相同的“曲率中心”，確保它們的焦點重合。
這些鏡面作動器是“韋布”眾多新發明中的一個。它們能夠通過納米尺度的微小位移使鏡面具備最佳的光學性能。另外，這些作動器必須在只比絕對零度高几十度的極端“製冷”溫度下運行。
當“韋布”在太空展開並冷卻到運行溫度後，地面站的工程師們將向所有作動器傳送指令來調整所有的鏡面，這一過程耗時兩個月。隨後，一旦“韋布”開始全面運行並進行科學觀測，每10到14天就要進行一次鏡面調校工作。藉助這項新技術，“韋布”將成為首台採用主動控制拼接主鏡的天基天文台。
望遠鏡主鏡的子鏡片檢測
- 接口部件
底板接口柔性部件（BIF）接口將主鏡連線到望遠鏡底板上，該底板支撐主鏡全部的18塊子鏡。精密加工而成的柔性部件像精緻的彈簧一樣，可承受從室溫到零下190度的溫度變化引起的熱脹冷縮。
除了這些連線到底板上的，每塊子鏡上的還有很多這種柔性部件。
詹姆斯·韋布空間望遠鏡藍圖
遮陽裝置
詹姆斯·韋布空間望遠鏡的遮陽裝置的SPF值達到100萬，能夠隔絕任何可疑的外部熱源，保證望遠鏡能獲得冷靜的觀測環境。美國宇航局的工程師已經展開了詹姆斯·韋布空間望遠鏡的巨型遮陽裝置的測試，進展順利。
巨型遮陽裝置面積非常大，接近一個網球場的大小，還有多層結構，美國宇航局在位於加利福尼亞州諾斯羅普格魯門公司的潔淨室中進行了展開測試。巨型遮陽裝置不僅需要把太陽光擋在身後，還要有非常精確的定位裝置，望遠鏡上的所有組件都會安裝在巨型遮陽裝置上，儘可能降低太陽光對觀測的影響。來自美國宇航局戈達德中心的研究人員威廉·奧克斯認為，巨型遮陽裝置為五層結構，像一把巨大的遮陽扇，可隔絕來自太陽的熱量傳遞。
詹姆斯·韋布空間望遠鏡的巨型遮陽裝置
運載火箭
詹姆斯·韋布空間望遠鏡是採用歐洲阿麗亞娜5型運載火箭發射升空的。
阿麗亞娜5型運載火箭（又譯為：阿里安5火箭）是歐洲航天局（英文：European Space Agency，簡稱：歐空局或ESA）研製的大型液體燃料運載火箭。該火箭是阿麗亞娜系列運載火箭的第五個型號，採用5.4米的芯級直徑，為大運力的實現奠定了基礎。火箭一子級採用1台新研製的高性能火神氫氧發動機，推力90噸級；捆綁2枚大型固體助推器，單枚推力高達455噸級。基於大推力發動機，阿麗亞娜5火箭起飛只需要3台發動機工作，該火箭為兩級半構型，在飛行過程中可以少一次分離環節，有利於提高火箭的可靠性。
設計參數
基本參數 | |
|---|---|
發射質量 | 6500千克 |
幾何尺寸 | 20.197 x 14.162米（遮陽板） |
整機功率 | 2000瓦 |
軌道參數 | 參考系太陽-地球L2軌道、Regulation Halo軌道 |
近地點高度 | 374000千米 |
遠地點高度 | 1500000千米 |
在軌運行周期 | 6個月 |
探測壽命 | 5年（設計）、10年（目標） |
發射參數 | |
發射日期 | 2021年10月31日[3] |
發射火箭 | 阿麗亞娜5 ECA型運載火箭 |
發射場 | 庫魯發射場，ELA-3工位 |
主望遠鏡參數 | |
直徑 | 6.5米 |
焦距 | 131.4米 |
收集面積 | 25.4平方米 |
探測波長 | 0.6微米波長（橙色）至28.3微米波長（中紅外） |
發射應答器參數 | |
波段 | S波段（測控支持）、Ka波段（數據採集） |
S頻段頻寬 | 16K比特/秒 |
S頻段下行 | 40K比特/秒 |
Ka頻段下行 | 最高可達28M比特/秒 |
任務載荷
任務目標
詹姆斯·韋布空間望遠鏡的主要的任務是調查作為大爆炸理論的殘餘紅外線證據（宇宙微波背景輻射），即觀測可見宇宙的初期狀態。為達成此目的，它配備了高敏度紅外線感測器、光譜器等。為便於觀測，機體要能承受極限低溫，也要避開太陽和地球的光等等。為此，詹姆斯·韋布空間望遠鏡附帶了可摺疊的遮光板，以禁止會成為干擾的光源。因其處於拉格朗日點，地球和太陽在望遠鏡的視界總處於一樣的相對位置，不用頻繁的修正位置也能讓遮光板確實的發揮功效。
韋伯空間望遠鏡任務目標主要有4個方面：尋找宇宙中誕生的第一批星系；研究星系演化的各階段；觀察恆星及行星系統的形成；測定包括太陽系行星系統在內的行星系統的物理、化學性質，並研究其他行星系統存在生命的可能性。
探測儀器
詹姆斯·韋布望遠鏡主要由4個探測儀器構成，即近紅外照相機、近紅外光譜儀、中紅外設備、近紅外成像器與無縫光譜儀。分別為近紅外相機NIRCam、近紅外光譜儀NIRSpec、近紅外成像和無縫光譜儀NIRISS、中紅外儀器MIRI。它們都具備提供成像和光譜功能，在2.5米波長以下。
近紅外相機NIRCam，可提供約60毫角秒的空間解析度，優於哈勃望遠鏡。
近紅外光譜儀NIRSpec，可提供的光譜分辨本領約2700，它採用一系列微型快門，大大減少了天空背景並可以同時觀測多個目標。為了防止在長期操作中某些儀器的部分功能丟失，近紅外儀器的功能在設計上有所冗餘，這樣的設計提高瞭望遠鏡的整體可靠性。
中紅外儀器MIRI，需要一個額外的冷卻泵，但其他儀器可以在沒有它的情況下工作，這類似於斯皮策太空望遠鏡在耗盡冷卻劑後可以進入“溫暖任務”階段，斯皮策望遠鏡的溫度保持在27K左右，其中一個儀器IRAC的兩個短波通道在冷卻劑耗盡後額外工作了10多年。
飛行動態
升空延遲
按原計畫，詹姆斯·韋布空間望遠鏡本應在2007年發射，初始預算5億美元，但後因預算等問題不斷推遲。
1998年，預算擴充至10億美元，並將發射計畫推遲至2008年。
2000年，預算擴大至18億美元，發射推遲至2009年。
2002年，預算擴大至25億美元，發射推遲至2010年。
2003年，發射推遲至2011年。
2005年，預算擴大至30億美元，發射推遲至2013年。
2006年，預算擴大至45億美元，發射推遲至2014年。
2008年，預算擴大至51億美元。
2010年，預算擴大至65億美元，發射繼續推遲到2015年。
2011年，預算擴大至87億美元，發射推遲至2018年。
2013年，預算擴大至88億美元。
2017年，發射推遲至2019年。
2017年9月，美國航天局表示，詹姆斯·韋布空間望遠鏡的發射視窗將從2018年的10月推遲至2019年的3月至6月之間。聲明解釋說，詹姆斯·韋布空間望遠鏡及其遮光板的體積和複雜性超過多數探測器，比如僅遮光板釋放設備就要安裝100多個，振動測試也要用更長時間，所以推遲到2019年春季從法屬蓋亞那庫魯航天中心用歐洲的阿麗亞娜5型火箭發射升空。
2018年，發射推遲至2020年。
2018年3月28日，美國航空航天局再次宣布韋布在2020年之前不會發射升空。5月6日，受一系列技術問題的困擾，JWST的最新發射日期已經被推遲到2020年。6月29日，據國外媒體報導，哈勃望遠鏡的“接任者”詹姆斯·韋布空間望遠鏡將推遲至最早2021年3月30日發射。
2019年，因新冠疫情，發射推遲至2021年，預算追加到97億美元。
2021年10月12日，詹姆斯·韋布空間望遠鏡成功抵達位於南美洲的法屬蓋亞那，原定於12月18日在歐洲航天局阿麗亞娜5號火箭上發射升空。11月22日，NASA再次宣布詹姆斯·韋布空間望遠鏡的發射時間從12月18日推遲到了22日。12月，NASA的詹姆斯·韋布空間望遠鏡的發射再次被推遲。最新的計畫是在2021年12月24日從法屬蓋亞那升空，比原計畫晚了兩天。根據韋布團隊的聲明，天文台和運載火箭系統之間仍然存在通信問題，這是導致此次發射推遲的主要原因。在此之前最近的一次延期是在三周前宣布的，當時NASA報告了運載火箭適配器存在夾緊問題。截至12月18日，詹姆斯·韋布空間望遠鏡最新完成封裝工作，只待正式發射視窗。根據NASA、ESA最新訊息，現已瞄準美東時間12月24日7:20（台北時間12月24日20:20）平安夜發射升空。按計畫12月21日將轉運至發射場。詹姆斯·韋布空間望遠鏡到達觀測位置後，研究人員需再花費5個月對它開展各項檢查，預計望遠鏡2022年6月底前可正式“上崗”。
美國國家航空航天局和阿麗亞娜空間公司於12月21日成功完成了詹姆斯·韋布空間望遠鏡的發射準備審查。該團隊授權阿麗亞娜5號火箭攜帶詹姆斯·韋布空間望遠鏡，並開始執行發射任務，但因天氣原因，執行中止。當地時間2021年12月22日，美國國家航空航天局稱由於法屬蓋亞那歐洲太空港的惡劣天氣條件，原定於12月24日發射詹姆斯·韋布空間望遠鏡的VA256航班被推遲，新的發射日期為12月25日。詹姆斯·韋布空間望遠鏡從1996年開始研發至2021年12月25日發射前（25年），因各種原因一直未能升空，被人們稱為“鴿王”。
發射升空
2021年12月25日當天，目標發射的時間將儘量早於以下幾個時間段：上午7點20分至52分之間（華盛頓時間）；上午9點20分至52分之間（庫魯時間）；晚上12點20分至52分之間（世界標準時間）；晚上1點20分至52分之間（巴黎時間）；晚上9點20分至52分之間（東京時間）。
法國當地時間2021年12月25日13時15分（台北時間25日20時15分），美國宇航局的詹姆斯·韋布空間望遠鏡在法屬蓋亞那庫魯基地成功發射升空。這次發射使用了阿麗亞娜5號火箭，火箭已經進入最終軌道。詹姆斯·韋布空間望遠鏡將在一個月之內進入太陽軌道，大約離地球100萬千米。
美國東部時間2022年1月8日上午10時15分左右，美國國家航空航天局任務管理人員發出了展開望遠鏡的命令。10時30分左右，空間望遠鏡面板被展開。工作人員正在將望遠鏡面板固定，預計該程式將在美東時間13時30分（台北時間1月9日凌晨2時30分）左右結束。在該程式完成後，詹姆斯·韋布空間望遠鏡將正式在太空完成部署。台北時間1月9日零點前後，迄今為止人類建造的最貴、最強大的紅外波段空間望遠鏡：詹姆斯·韋布空間望遠鏡，成功完成了主反射鏡最後一部分的展開，並完成鎖定。接下來，詹姆斯·韋布空間望遠鏡將繼續飛往周期約6個月的拉格朗日L2點暈輪（Halo）工作軌道；然後，需要進行為期約5個月的鏡面調校、儀器調試等多項測試工作，最終才可以拍攝第一張畫面。
美國航天局（NASA）當地時間2022年1月24日表示，詹姆斯·韋布空間望遠鏡已經抵達它的目的地——距離地球100萬英里的“太空停車場”。
2022年2月，美國宇航局發布了詹姆斯·韋布空間望遠鏡拍攝的第一張照片，這些照片被用來校準耗資100億美元的天文台。
韋布空間望遠鏡在軌部署全流程示意圖
儀器校準
2022年1月4日，美國詹姆斯·韋布空間望遠鏡的巨幅遮陽板展開，為將來望遠鏡開展觀測提供必要保障。
2022年1月30日訊息，詹姆斯·韋布空間望遠鏡已經順利抵達預定軌道，開始正常工作。詹姆斯·韋布空間望遠鏡的遮陽板、主反射鏡均已經打開；正在進行為期3個月的鏡片校準工作，包括主反射鏡在內的多個鏡片。
2022年4月3日，美國國家航空航天局的詹姆斯·韋布空間望遠鏡的反射鏡與科學儀器對準的第六個階段已經結束，以便它們能夠創造出最精確和最集中的圖像。詹姆斯·韋布空間望遠鏡完成首次多儀器校準：在中紅外儀器（MIRI）繼續冷卻的同時，成功地將天文台的其他機載儀器與韋布的分鏡對齊。
2022年5月2日，IT之家訊息，NASA的詹姆斯·韋布空間望遠鏡已於4月28日完成了校準，經過全面的審查後，韋布空間望遠鏡的四台科學儀器能夠拍攝到銳利、聚焦良好的圖像。
拍攝動態
- 傳承哈勃空間望遠鏡
2021年12月25日，萬眾期待的詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST）在“鴿”了全人類14年之後，終於奔向宇宙。哈勃空間望遠鏡家喻戶曉，因為是它是人類望向宇宙深處的第一道目光，向全人類展示了前所未有的宇宙圖景。正所謂“老將不死，薪火相傳”，NASA一直把詹姆斯·韋布空間望遠鏡當成哈勃空間望遠鏡的繼任者來培養，視之為人類有史以來最強大的空間望遠鏡。
詹姆斯·韋布空間望遠鏡
- 首批圖像
2022年2月12日訊息，美國宇航局（NASA）當地時間周五公布了詹姆斯・詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST）拍攝的首批圖像，代表了該望遠鏡18個主鏡部分校準早期階段的能力。圖像中出現的18個光點都代表著同一顆被稱為HD 84406的恆星，由不同的主鏡看到。從每個主鏡部分收集的光被反射回JWST的次鏡，然後使用望遠鏡的關鍵成像設備近紅外相機（NIRCam）進行測量。
2022年3月16日舉行的新聞發布會上，JWST科學家、美國空間望遠鏡科學研究所的Marshall Perrin表示，這是有史以來從太空拍攝的解析度最高的紅外圖像。
圖像顯示了一顆名為2MASS J17554042+6551277的明亮恆星。如果校準不夠精確，圖像中可能會有該恆星的多個副本。但這張圖像表明，所有鏡面一起工作，拍下了一個恆星的單一圖像，恆星周圍是遙遠的星系。
當地時間7月8日，美國宇航局（NASA）公布了詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST）拍攝到照片的首批天體名單，包括星系、星雲和太陽系外巨行星。
2022年7月11日，美國總統拜登發布了韋布空間望遠鏡拍攝到的第一張照片：星系團SMACS 0723。它包含了數千個星系，距離地球46億光年，是迄今為止拍攝到的宇宙最深的圖像。
當地時間2022年7月12日，美國國家航空航天局（NASA）舉辦新聞發布會，展示詹姆斯·韋布空間望遠鏡拍攝的第一張全彩色照片。隨後，陸續公布了首批高解析度全彩色照片。
當地時間2022年7月12日，美國國家航空航天局（NASA）發布了韋布空間望遠鏡拍攝的首批全套全彩宇宙深空圖像。
2022年8月2日，美國航空航天局和歐洲航天局表示，詹姆斯·韋布空間望遠鏡透過時間和大量塵埃，拍攝到車輪星系的新圖像，以前所未有的清晰度揭示了這個不斷旋轉的彩色圓環。車輪星系位於玉夫座星系，距地球約5億光年，是兩個星系發生壯觀的正面碰撞後形成的。
2022年8月，詹姆斯·韋布最近捕捉到了一張車輪星系的圖像，這是由兩個星系大規模碰撞而成的另一個星系。這張捕捉到IC 1623和VV 114的最新圖像尤其引人注意--不僅兩個星系砸在一起的圖像看起來有火花，而且也沒有黑洞的證據。
當地時間2022年8月22日，美國國家航空航天局（NASA）在其網站上公布了韋布空間望遠鏡拍攝的兩張木星圖像。這些圖片均為合成圖像，由韋布望遠鏡的近紅外相機（NIRCam）拍攝，該設備配置有特製的濾鏡，用於觀察木星的不同細節。
2022年8月25日，美國國家航空航天局說，詹姆斯·韋布空間望遠鏡首次在系外行星大氣中發現二氧化碳存在的明確證據。
當地時間2022年8月30日，據美國有線電視新聞網報導，由美國國家航空航天局與歐洲航天局合作開發的哈勃望遠鏡和詹姆斯·韋布望遠鏡近日捕捉到了幻影星系的新圖像，該星系的正式名稱為M74，位於距離地球3200萬光年的雙魚座。
詹姆斯·韋布空間望遠鏡
- 後續拍攝
2022年9月2日（當地時間周四），美國國家航空航天局 （NASA） 發布詹姆斯·韋布空間望遠鏡拍攝的系外行星HIP 65426b照片，這也是韋布望遠鏡首次直接拍攝到的系外行星圖像此次韋布空間望遠鏡拍攝到這顆行星的更多細節。
2022年9月，NASA宣布，詹姆斯·韋布空間望遠鏡拍攝到了蜘蛛星雲（Doradus 30）的壯麗圖像，在這張蜘蛛星雲照片中，還有一個形狀完美的“愛因斯坦環”（Einstein ring）是指一種由於光源發出的光線受到引力透鏡效應的影響，而使觀測所得的光源形狀改變呈環形的現象）。
2022年9月19日報導，詹姆斯·韋布空間望遠鏡發布了其拍攝的首張火星紅外圖像，捕獲了整顆行星的大氣數據，這將幫助天文學家識別以前儀器無法識別的現象和氣體，更好地了解火星的大氣層。研究人員表示，使用韋布望遠鏡的一個優點是，可以在短曝光時間內以高解析度同時成像整個星球的表面，從而可以研究短時間內發生的事件，如沙塵暴、天氣模式和季節變化等。
當地時間9月21日，美國宇航局公布了韋布空間望遠鏡捕捉到的海王星光環影像，這是30多年來從未如此清晰地看到過的畫面。
2022年9月29日訊息，美國國家航空航天局（NASA）旗下詹姆斯·韋布空間望遠鏡最近拍攝了一張新照片，捕捉到IC 5332螺旋星系“前所未有的細節”。
當地時間2022年10月19日，美國國家航空航天局（NASA）宣布詹姆斯·韋布空間望遠鏡捕捉到了圓柱形星際氣體和塵埃構成的天體景象“創生之柱”的詳細圖像。“創生之柱”位於距地球約6500光年的鷹狀星雲內，曾在1995年被哈勃望遠鏡捕獲，而此次發布的新圖像揭示了天體景象的新細節，天體生物學家稱其“壯觀得無法形容”。
創生之柱
2022年10月29日訊息，美國國家航空航天局發布了由詹姆斯·韋布空間望遠鏡拍攝的著名的天體景象“創生之柱”的第二張圖片，看起來比第一張略微恐怖。
最新的創生之柱圖像
2022年12月訊息，一個國際天文學家小組利用美國國家航空航天局的詹姆斯·韋布空間望遠鏡，確認了迄今最遙遠星系，其在宇宙大爆炸後3.25億年內形成，這些星系發出的光歷時134億年到達地球，這也是天文學家首次通過確切計算證明其非常遙遠的星系。
2022年12月，詹姆斯·韋布空間望遠鏡發布了一張距離地球2.2億光年的飛馬座螺旋星系NGC 7469圖像。這個星系塵土飛揚，但通過韋布空間望遠鏡的紅外線觀測，可觀察到其明亮中心附近密集的恆星形成環等特徵。科學家認為觀測NGC 7469的變化能看到星系合併的細節。
2023年1月，據美國宇航局（NASA）訊息，詹姆斯·韋布空間望遠鏡首次發現了一顆圍繞恆星運行的系外行星。這顆行星正式編號為LHS 475 b，位於距離地球41光年的八角星座，其大小几乎和地球相同，是地球直徑的99%。在這項研究中，約翰斯·霍普金斯大學套用物理實驗室Kevin Stevenson和Jacob Lustig-Yaeger領導的研究團隊，使用NASA的凌日系外行星巡天衛星（TESS）確定目標後，用韋布空間望遠鏡對其進行了確認。韋布空間望遠鏡的近紅外光譜儀僅用兩次凌日觀測就清晰捕捉到這顆行星。同月，美國國家航空航天局（NASA）宣布詹姆斯·韋布空間望遠鏡揭示了在寒冷、黑暗宇宙中隱藏在冰冷雲層中的驚人分子。這些分子並不普通，而是一種“星際磚塊”，有朝一日會融合到下一代恆星或行星中，甚至可能導致人們所了解的生命的誕生。
2023年2月，歐空局（ESA）於近日更新文章，分享了一張詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST）拍攝的新照片。這張照片的主角是距離地球10億多光年、位於武仙座超星系團的螺旋星系LEDA 2046648。
2023年2月9日，NASA透露，詹姆斯·韋布空間望遠鏡成功突破極限觀測到了2022年9月DAR 探測器與小行星Dimorphos的碰撞畫面。
2023年2月20日訊息，來自NASA詹姆斯·韋布空間望遠鏡的最新深空圖像顯示了一個名為“潘多拉星系團”（Pandora's Cluster）的太空區域——Abell 2744，那裡的一個巨型星系團就像一個天然放大鏡，讓人們可以更好地觀測到早期宇宙中的遙遠星系。
2023年3月，美國國家航空航天局發布由韋布空間望遠鏡拍攝到的沃爾夫-拉葉星（Wolf-Rayet）124這顆瀕臨死亡的恆星罕見而短暫的階段。
2023年4月，詹姆斯·韋布空間望遠鏡拍攝到了天王星的一張驚人照片，非常詳細地展示了這個冰雪巨人的環系統、其最明亮的衛星和動態的大氣層。
2023年6月30日，美國宇航局公布了一張由詹姆斯·韋布空間望遠鏡拍攝的土星照片，展示了土星標誌性的環狀結構。這張照片是由韋布望遠鏡的近紅外相機於6月25日拍攝的。
2023年7月，韋布望遠鏡發現三顆候選暗星。美國科爾蓋特大學和德克薩斯大學的天文學家，根據詹姆斯·韋布空間望遠鏡的數據發現了暗星存在的證據。
2023年8月，歐空局（ESA）發布官方博文，展示了由詹姆斯·韋布空間望遠鏡拍攝的環狀星雲（Ring Nebula）照片，高解析度展示了諸多細節。歐空局展示了使用詹姆斯·韋布空間望遠鏡的近紅外相機（NIRCam）和中紅外儀器（MIRI）拍攝的照片。
 SMACS 0723星系團 |  史蒂芬五重星系 |  南環星雲 |
 南環星雲 |  WASP-96 b大氣光譜 |  船底座大星雲 |
 木星 |  幻影星系的新圖像 |  系外行星 HIP 65426b |
 首張火星紅外圖像 |  海王星及其衛星和環狀系統 |  天體景象“創生之柱”新圖像 |
 距離地球 10 億光年的 LEDA 2046648 螺旋星系 |  潘多拉星系團 |  沃爾夫-拉葉星(Wolf-Rayet)124 |
 天王星及其衛星和環狀系統 |  土星及其衛星和環狀系統 |  近紅外相機（NIRCam）拍攝的環狀星雲 |
 中紅外儀器（MIRI）拍攝的環狀星雲 | - | - |
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太空事件
2022年5月23日至25日期間，一顆微流星體擊中了詹姆斯·韋布空間望遠鏡的一個主鏡，但負責操作該望遠鏡的美國宇航局團隊預計這次撞擊不會對該天文台的數據產生重大影響。
2022年7月，詹姆斯·韋布空間望遠鏡因太空微隕石撞擊，至少有一個鏡像部分遭受了無法完全彌補的損壞。
2022年9月，美國國家航空航天局（NASA）表示，旗下詹姆斯·韋布空間望遠鏡搭載的中紅外探測儀（MIRI）因為組件故障而停用一種觀測模式。韋布望遠鏡工作團隊2022年8月底發現，中紅外探測儀用於切換觀測波長的一個輪子“摩擦增加”，影響到中紅外探測儀四種觀測模式中的一種。9月6日，團隊召集人員組成異常事件審查委員會，決定暫停使用這種觀測模式，技術人員正在努力尋找解決方案。
2023年6月2日訊息，天文學家通過詹姆斯·韋布空間望遠鏡的觀測證實，一個異常暗淡的遙遠星系是宇宙中第一批星系的典型代表，正是這類星系的光芒“撕裂”氫原子的迷霧，結束了宇宙幼年的“黑暗時代”。
2023年9月訊息，詹姆斯·韋布空間望遠鏡提供的數據顯示，在木衛二（歐羅巴）上檢測到的二氧化碳來自其冰冷外殼下的海洋，這讓人們對其海洋中可能潛伏著生命更添期待。
科學研究
空間發現
2022年10月，西班牙科學家通過詹姆斯·韋布空間望遠鏡，發現了本地宇宙（銀河系及相關星系）之外最小的星系，其質量為銀河系的千分之一。
2022年11月17日，據美國哥倫比亞廣播公司（CBS）報導，科學家近日通過美國詹姆斯·韋布空間望遠鏡發現了一個很可能形成於宇宙大爆炸3.5億年後的星系，這或將成為人類在宇宙中發現的最古老的星系。
2022年12月8日，法新社報導稱，研究人員對史上最強空間望遠鏡詹姆斯·韋布空間望遠鏡的數據進行分析後，發現了至少有兩顆此前未知的恆星藏匿在一處“恆星墓地”的證據。
2023年7月，一個國際天文學研究團隊宣布，他們通過詹姆斯·韋布空間望遠鏡觀測的數據，發現了由10個遙遠星系排列形成的一條絲狀結構，而這些星系從宇宙大爆炸後8.3億年就已經存在。
2023年9月12日，美國詹姆斯·韋布空間望遠鏡最新觀測發現，一顆太陽系外行星大氣中含有甲烷和二氧化碳等，這為搜尋外星生命提供了新的線索。
當地時間2023年11月6日，由NASA錢德拉X射線天文台和詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的數據合成圖中，表明大爆炸後僅4.7億年就有一個正在增長的黑洞，這是迄今為止發現的最古老的黑洞。
2023年11月，天文學家使用詹姆斯・韋伯太空望遠鏡（JWST）的數據發現了一個至少由20個星系組成的龐大鏈狀結構，他們將其稱之為“宇宙藤蔓”。它位於大熊座和牧夫座之間的一個名為擴展格羅思帶的區域內，由氣體和星系束組成。
2024年1月，英國劍橋大學公報該校研究人員領銜的國際團隊利用美國詹姆斯·韋布空間望遠鏡觀測到一個可以追溯到宇宙大爆炸後約4億年的黑洞，其質量高達太陽的幾百萬倍。這是迄今發現的最古老黑洞。
天體物理學家利用詹姆斯·韋布空間望遠鏡發現一個大約131億年前“死亡”的星系，是迄今發現“死亡”星系中最古老的一個。相關研究報告2024年3月6日由英國《自然》雜誌發表。
觀測行星
2023年1月12日，美國國家航空航天局（NASA）的詹姆斯·韋布空間望遠鏡首次發現一顆系外行星。這顆行星名為LHS 475 b，位於距離地球41光年的八角星座，主要由岩石構成，大小與地球幾乎相同。
NASA凌日系外行星勘測衛星（TESS）此前收集的數據表明，這顆行星可能存在。
2023年2月7日訊息，美國國家航空航天局（NASA）旗下的詹姆斯·韋布空間望遠鏡觀測到一顆新的小行星，大小和義大利的羅馬鬥獸場差不多，也是迄今為止人們在主小行星帶發現的最小小行星之一。
2023年2月，英國《自然》雜誌22日發表的一篇論文，報導了在大爆炸後約5億—7億年形成的候選大質量星系群。這些星系的質量超出了一直以來人們對早期星系質量的預期。觀測結果來自美國國家航空航天局詹姆斯·韋布空間望遠鏡公布的首批數據，其為早期星系形成提供了新的認知。
2023年3月，國際著名學術期刊《自然》最新發表一篇天文學論文稱，根據韋布空間望遠鏡（JWST）的觀測結果，地球大小的系外行星TRAPPIST-1b上未發現大氣的跡象。美國航天局艾姆斯研究中心的研究人員利用韋布空間望遠鏡上的中紅外設備，觀測了當“特拉普派-1b”經過紅矮星背後時的熱輻射變化。
2023年3月30日，據英國《新科學家》雜誌網站報導，美國科學家利用詹姆斯·韋布空間望遠鏡，發現了迄今已知最古老黑洞，這個黑洞在宇宙大爆炸後5.7億年形成，這一發現可幫助人們理解黑洞這類宇宙“怪獸”的起源及演化歷程。
2023年4月4日，一個國際天文學家團隊在《自然·天文學》雜誌上刊發兩篇論文指出，他們利用詹姆斯·韋布空間望遠鏡，發現了4個迄今已知最古老的星系，其中一個星系形成於宇宙大爆炸後3.2億年。
2023年4月20日，一個國際科研小組日前在美國《科學》雜誌上報告說，他們利用詹姆斯·韋布空間望遠鏡發現了一個特殊的遙遠星系，它誕生於宇宙大爆炸之後約5億年，體積很小，但內部的恆星誕生活動異常劇烈。
2023年4月，使用韋布望遠鏡在小麥哲倫雲的數百個年輕恆星周圍檢測到了行星形成的成分。
2023年4月，美國天文學家使用詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST）發現了近300億光年外的史上最遙遠星系團。相關論文4月24日發表於《天體物理學雜誌快報》。
2023年5月，天文學家利用詹姆斯·韋布空間望遠鏡觀察太陽系外恆星“北落師門”周圍塵埃，結果發現共有3道塵埃環圍繞這顆恆星，其中兩道為首次發現。
2023年5月15日，美國科學家在科學期刊《自然》發表論文，介紹關於地球上水的起源的研究進展。他們藉助詹姆斯·韋布空間望遠鏡，首次在木星和火星之間的主小行星帶觀測到在罕見的主帶彗星周圍存在水蒸氣。
2023年7月，詹姆斯·韋布空間望遠鏡最新觀測數據首次揭示宇宙大爆炸早期兩顆快速增長的超大質量黑洞（類星體）所在寄主星系的星光。
2023年8月3日報導，詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST）拍攝到了一顆遙遠恆星生命末期的迷人圖像，以前所未有的細節展示了環形星雲的甜甜圈狀發光氣體結構。
2023年9月，韋布空間望遠鏡在木衛二歐羅巴表面檢測到了二氧化碳，不過分析表明，這些二氧化碳可能源於木衛二的地下海洋。
韋伯太空望遠鏡拍攝到銀河系中心新圖像
2023年11月訊息，由西班牙和美國科學家主導的國際天文學家團隊，利用詹姆斯·韋布空間望遠鏡發現了迄今已知最遙遠的類銀河系棒狀螺旋星系，其已超過110億歲，這一發現可能意味著星系的形成和演化理論的某些方面需要修正。相關論文發表於最新一期《自然》雜誌。
2023年12月，歐洲航天局發布公報說，一個國際研究團隊利用詹姆斯·韋布空間望遠鏡發現迄今最小的自由飄浮褐矮星，其質量為木星質量的3到4倍。
當地時間2024年1月29日，一張韋伯太空望遠鏡拍攝的最新圖像公布，展示了距離銀河系較近的19個螺旋星系，為恆星形成以及星繫結構和演化提供了新的線索。
所獲榮譽
2022年12月，入選中國工程院院刊《Engineering》發布的“2022全球十大工程成就”。
2023年6月，加拿大航天局（CSA）詹姆斯·韋布空間望遠鏡團隊榮獲2023年度世界航天獎團隊獎。
總體評價
詹姆斯·韋布空間望遠鏡的觀測將幫助研究人員更深入了解有關天體的質量、年齡、歷史和成分。（央視新聞 評）
全世界天文學家都翹首以盼韋布空間望遠鏡能夠順利發射成功。憑藉遠在哈勃空間望遠鏡之上的設計性能，它必將成為未來十幾年探索宇宙的一大利器，為人類揭示出更多、更深遠、更精微的宇宙奧秘。（全國科學技術名詞審定委員會 評）
詹姆斯·韋布空間望遠鏡是有史以來最複雜的科學設備之一，儘管其已順利發射和部署，但那只是其成功的第一步。加州大學伊凌沃斯教授（Garth illingworth）是韋布望遠鏡的元老，他從項目的最初構想開始，已經為其工作了30餘年。他說。該望遠鏡在建造過程中多次遇到下馬失敗的可能。但如果項目最後變得輕而易舉，說明我們最初的雄心還不夠大。韋布望遠鏡將打開人類認識宇宙的新篇章，人們期望它在研究從近至地球鄰居、遠至宇宙中第一代星系的廣闊領域發揮不可替代的作用。誠然，就如哈勃望遠鏡的成就一樣，科學上最有價值的發現和突破也許是不可預測的，人們將拭目以待。（《科學通報》 評）
詹姆斯·韋布空間望遠鏡
