耗资巨大的韦伯太空望远镜意义何在？加州大学河滨分校的天体物理学家对此进行了解释。
詹姆斯·韦伯太空望远镜是有史以来最复杂、最昂贵的太空望远镜，其最终目的地距离地球100万英里，剩下的旅程只有不到两周的时间。一旦到达，它将向我们传递前所未有的空间和时间的信息，以及关于太阳系部分地区以前无法探测到的信息。
加州大学河滨分校的天体物理学家斯蒂芬·凯恩的团队将使用这台望远镜在银河系的其他地方寻找像金星这样的行星。除了韦伯任务外，凯恩还将加入NASA执行预计在2028年后发射的金星任务。现在，他为我们分析了韦伯望远镜的一些独特之处，解释了其与不同的金星任务的交集，以及它们是如何造福地球的。
问：韦伯望远镜耗资100亿美元。为什么会有这么高的成本，是什么使它不同于其他的太空望远镜呢？
答：韦伯经常被形容为美国国家航空航天局(NASA)哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope)的继承者，而哈勃太空望远镜目前仍然非常强大。它（哈勃望远镜）是在90年代初推出的，现在已经超过预计使用的时间很久了——之前谁都没有预计到它会持续这么久。它的主镜直径不到8英尺，而韦伯望远镜的镜子直径超过21英尺，比哈勃的尺寸大得多。当然，它们之间还有其他一些重要的区别。
哈勃绕地球运行，这也有一个优势——我们可以在它出问题时接近它并修复它。但缺点是，地球妨碍了它的观测，并可能限制了它所能做的一些科学工作。相比之下，韦伯将前往拉格朗日点，这是一个地球和太阳引力抵消的空间位置，它可以保持在一个稳定的轨道上。那个地方离地球大约有100万英里。当它绕太阳运行时，它可以指向太空中的任何地方，而不被地球妨碍。
此外，哈勃望远镜主要在可见光波段工作，也就是我们肉眼可以看到的波段。韦伯的主要设计是“超灵敏度”红外光。这将帮助我们探测很多东西，包括刚刚形成的恒星和行星，这些东西目前还不可见。
问：你将如何使用韦伯的技术来帮助你更多地了解金星？
答：金星可以被描述为一个失控的温室地狱。它的表面温度高达华氏800度，没有水，漂浮在硫酸云中。在我的研究中，我试图回答两个问题：1.金星是如何变成现在这个样子的？2.这种地狱般的状态常见于其他地方吗？
我们独立的金星任务是为了回答前一个问题，这是关于研究金星本身的问题。而我们与韦伯的相关工作是关于后者的——还有其他的金星吗？我们将用韦伯来观测系外行星的大气层，并试图确定它们是更像地球还是金星。具体来说，韦伯将帮助我们在系外行星上寻找二氧化碳和其他可能表明温室状态失控的气体。
根据我们目前能够对行星进行的观测，已经知道它们绕恒星公转需要多长时间，它们离恒星有多近，它们的大小和质量，但我们对它们的大气了解不多，也不知道它们是否处于类似金星的状态——而韦伯可以告诉我们这些，这将帮助我们了解地球和金星的命运是否相同。
问：温室气体正在对地球气候造成毁灭性的变化。对金星的研究能帮助解决这个的问题吗？
答：无论金星曾经发生了什么，都是与人类无关的过程，但其影响却是非常相似的。金星是地球未来的预演。了解失控的温室气体是如何运作的，可以告诉我们如何防止未来发生这种情况。
我们知道气候变化是真实存在的，气温正在上升。但对于50年或100年后的预测，很多不确定之处，因为我们对行星发展过程中不同因素如何相互影响的了解有限。
火山喷发、洋流、气流——在这个复杂的谜题中有很多信息碎片，我们正试图仅根据地球上的数据来预测我们的命运。我们还需要另一个已经有问题发生的数据来源，那就是金星。
我们认为金星在过去可能有水，因为它旋转得很慢，这就是云层的形成和表面冷却形成水的条件。我们要回看过去的金星的一个原因，就是看看它表面的地质情况，获得有关其起源的线索。
我经常这样解释金星和地球之间的关系：就像我们生活在一个美丽的小镇，附近有一个小镇在某个时候被烧为平地，我们却不知道原因。如果那个小镇看起来曾经和我们这里一模一样，我们就必须要重视起来，其中包含一个非常重要的原因，就是关于我们如何更好地照顾我们居住的地方。
（独家编译：科幻世界）
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