的詹姆斯·韦伯太空望远镜在短短几个月的运作中，它已经开始改变我们对宇宙的看法。它的图像——比之前可能的更详细——显示了宇宙中闪烁着星系，其中一些星系是在大爆炸后不久形成的。
这一切都离不开由斯科特·阿克顿，领头的波前传感与控制韦伯大学的科学家鲍尔航空航天与技术在科罗拉多州。他和他的同事发达的系统将韦伯主镜的18个独立部分与较小的副镜和科学仪器对齐。为了在望远镜使用的红外波长下产生清晰的图像，这些片段必须在红外波长内几十纳米宇宙飞船设计中指定的形状。
阿克顿在怀俄明州长大，在韦伯团队工作了20多年。亚博真人yabo.at阿克顿的团队在太空中对望远镜的光学系统进行了校准。为简洁明了，以下文字记录经过了编辑。
讲述你的故事。你是怎么开始的?
斯科特·阿克顿:在我七岁的时候，我爸爸买了一台新电视回家。他给了我那台旧电视机让我拆。我只是被电视里的东西迷住了。从那时起，我就被电子学定义了。你往一台旧电视里看，里面有机械装置，有气味，有颜色，有景象，对一个七岁的孩子来说，这是我见过的最神奇的东西。
25年过去了，我在自适应光学领域工作。最终，这导致了波前传感和控制，这导致了韦伯望远镜。
这幅名为“宇宙悬崖”(Cosmic Cliffs)的三维图像，看起来就像月光下崎岖的山脉。实际上，它是NGC 3324内巨大气体腔的边缘，图片中最高的“峰”大约有7光年高。NASA / ESA / CSA /太空望远镜科学研究所
谈谈你让望远镜升空的工作。你为它工作了20多年。
阿克顿:我们必须发明所有的波前传感和控制。这些技术在2001年都不存在，所以我们从概念和简单的实验开始。然后是更复杂的，非常复杂的实验，最终被称为trl6技术，技术准备等级6，这表明我们可以在类似飞行的环境中做到这一点。接下来的问题是如何利用这项技术，算法，理解它并将其应用到非常可靠的程序，文档和软件中，这样它就可以应用到飞行望远镜上。
最终发射是什么感觉?
阿克顿:我得说，当时确实很紧张，至少我是这样。我在想我们有70%的机会完成任务，或者差不多。这就像送你的孩子去上大学一样——这是我们一直在研究和思考的乐器。
阿丽亚娜5号非常可靠。我不认为会有任何问题，但是部署基本上在发射后几分钟就开始了。所以，对我来说，我应该待在(巴尔的摩太空望远镜科学研究所)的电脑控制台前。
还有很多事情必须要做。
阿克顿:是的,对的。但也有一些有趣的事情。他们有一种叫做非爆炸驱动器的东西[用于在发射过程中确保航天器安全]。大约有130个。实际上你无法测试它们。你建造了它们，它们基本上只用了一次。如果你重复使用一个，那么它现在是一个不同的驱动器因为你必须把它焊接回去。所以你不能限定零件，但你可以限定过程。
如果其中一些没有开火，我们仍然可以完成任务，但大多数对于任务的成功是绝对必要的。问问你自己，假设你想有95%的成功几率。哪个数的130次方等于0.95?这个数字基本上是1。这些东西必须是完美的。
我记得有一天晚上走在回家的路上，我在电话里对妻子海蒂说:“如果我错了，我就完全把望远镜搞砸了。”她说:“斯科特，这就是你在那里的原因。”那是她告诉我要勇敢一点的方式。责任必须落到某个人身上，在那一刻，这个人就是我。
我认为公众的看法是韦伯的状态很好，飞行中的设置也很好。你说这准确吗?
阿克顿:在任务的早期有一些小问题，但除此之外，我想说的是，事情超出了我们最狂野的预期。部分原因是我和我的团队已经在模拟中使用了100次望远镜。我们总是让事情变得更难。我认为这对我们很有帮助因为当我们使用真正的望远镜时，它非常坚固。它就是管用。
带我们看看对准望远镜的过程。
阿克顿:我们从望远镜传回的第一张图像是2月2日的午夜。大多数人都回家了，但我还在，还有很多人也在。我们只是把望远镜对准了大麦哲伦星云，里面有很多很多的恒星，然后用近红外摄像机拍下了照片。人们很高兴看到这些图像，因为他们基本上是为了确保科学仪器工作正常。
但我们中的一些人真的很关心这张照片，因为你可以看到一些非常明显的散光——比我们在模拟中预期的要强。后来我们才知道，望远镜的副镜在平移时偏离了——沿着展开轴大约1.5毫米，在另一个轴上大约1毫米。主镜部分从完美对齐状态被调整了一点。
李Feinberg他给我发短信说:“斯科特，你为什么不直接模拟一下，看看能不能得到这么糟糕的图像呢?”所以那天早上我进行了一个模拟，几乎完全重现了我们在这些图像中看到的东西。我们意识到波阵面不会有什么大问题。
描述试运行期间你的工作节奏。一天会是什么样的?
阿克顿:我们很早就建立了一个规则，在波前感知和控制方面，我们总是有两个人坐在电脑前，在任何给定的时间。每当有重大的事情发生时，我总是想确保我在那里，所以我在巴尔的摩的研究所附近找了一间公寓。从我的门口到任务操作中心的门口需要步行7分钟。
在这张横跨340光年的马赛克图像中，韦伯的近红外相机(NIRCam)以一种新的光线显示了狼蛛星云的恒星形成区域，包括成千上万从未见过的年轻恒星，这些恒星以前被笼罩在宇宙尘埃中。NASA/ESA/CSA/STScI/Webb ERO制作团队
当然，在这个过程中，它有一个非常大的折叠因子。一开始，我们无法可靠地对准望远镜。我们的很多软件，在早期的调试阶段，都依赖于望远镜指向的不变性。我们想让望远镜在几弧秒内反复指向，结果接近20或30弧秒。正因为如此，一些对准望远镜的初始动作必须手工计算。
我记得有一天晚上走在回家的路上，我在电话里对妻子海蒂说:“如果我错了，我就完全把望远镜搞砸了。”她说:“斯科特，这就是你在那里的原因。”那是她告诉我要勇敢一点的方式。责任必须落到某个人身上，在那一刻，这个人就是我。
但当结果出来后，我们可以看到图像。我们将望远镜对准一颗明亮的孤立恒星，然后我们可以看到，在我们的主要科学探测器中间出现了18个黑点。我记得一位同事说:“我现在相信我们将完全对齐望远镜。”他心里觉得，如果我们能过了这一步，其他的一切都在走下坡路。
你在试图拼凑宇宙。这很难做到，而且很容易出错。但我们做到了。
建造韦伯当然是一项庞大而复杂的工程。你认为有什么特别的经验教训可以让未来的人们觉得有用吗?
阿克顿:下面是几个应用于波前传感和控制的大的方法。一个是涉及到多个机构——诺斯罗普·格鲁曼公司、鲍尔航空航天公司、戈达德太空飞行中心、太空望远镜科学研究所——以及拥有所有这些机构的复杂性。这可能会非常非常难驾驭。所以一开始我们就决定不画任何线条。我们是一支完全没有徽章的队伍。任何人都可以和任何人交谈。如果有人说，“不，我认为这是错误的，你应该这样做，”即使他们不一定有合同责任，每个人都听。
我们学到的另一个重要经验是实验和模拟之间相互作用的重要性。我们做了一个六分之一比例的模型，一个全功能的望远镜光学模型，它仍然在工作。这让我们很早就知道，什么会很困难。然后我们可以在模拟中解决这些问题。这种理解，实验、建模和模拟之间的相互作用，是绝对必要的。
当然，现在还为时过早，你有最喜欢的图像吗?
阿克顿:到目前为止，我最喜欢的一张照片是在最后一次真正的波前活动中拍摄的，那是我们调试的一部分。它被称为热转换测试。望远镜有一个很大的的时候，但遮阳板与太阳的角度可以不同。为了确保它的稳定性，我们把它瞄准了一颗明亮的星作为引导星，把它放在一个方向上，在那里呆了五六天。然后我们换了一个不同的方向五六天。结果是相当稳定的。但是你怎么知道望远镜没有绕着导向星旋转呢?为了验证这一点，我们用冗余精细制导传感器拍摄了一系列测试图像。你可以想象，当你有一个6-1/2米的望远镜在L2远离任何竞争光源冷却到50开尔文，是的，它是敏感的。即使只有20分钟的曝光，也会有关于宇宙深处的令人难以置信的细节。想象一下，如果你把100张这样的图片平均在一起会发生什么。我们得到了天空中任意一部分的图像。
斯科特·阿克顿(Scott Acton)最喜欢的韦伯图像:用韦伯的精细制导传感器拍摄的天空随机部分的测试图像。有六角衍射图样的点为星形;所有其他点都是星系。美国宇航局/ CSA /投篮
我把这张照片发给詹姆斯•拉金在加州大学洛杉矶分校，他看着它，估计这张图片中有15000个星系。这些星系中的每一个都可能有1000亿到2000亿颗恒星。
当涉及到这个问题时，我不会过多地谈论宗教，但我的脑海中一定有一个圣经中提到的星星在唱歌。我想象着所有这些星系都在唱歌，就好像这是宇宙表达喜悦的一种方式，经过这么多年，我们终于可以看到它们了。对我和许多人来说，这是一次非常感人的经历。
你意识到外面有这么多东西，而你还没有真正去寻找?你还在调整望远镜的相位?
阿克顿:这是正确的。我想我不确定我期待什么。我以为你只会看到黑暗的天空。嗯,有是没有黑暗的天空。黑暗的天空是一个神话。星系无处不在。
最后，我们得到了我们的第一张衍射受限图像(第一次用望远镜校准科学观测)。这就是望远镜现在运行的方式。
几天后，我们大约70人聚集在一起——天文学家、工程师和其他团队成员。我和团队的一名成员安东尼·加耶(Anthony galyer)在几年前分了手，买了一瓶1906年的干邑，那一年詹姆斯·韦伯(James Webb)出生。我们向詹姆斯·韦伯和以他的名字命名的望远镜敬酒。
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