JWST团队中没有人会忘记HST主镜上存在的几乎断送整架望远镜的瑕疵，直到宇航员为在轨的HST安装了缩焦镜之后问题才得以解决。因此NASA计划在真空室里以工作温度从主镜到全部仪器对JWST的所有光路进行整体测试。这也正是技术人员拆除约翰逊航天中心巨大检测室中太阳模拟灯的原因。他们的测试程序会从HST的差错中吸取教训，不再会单单由一组测试来下结论。

　　当完全展开之后，JWST的18块六边形镀金拼接镜面会构成有效直径6.5米的主镜。这使得JWST的集光面积达到了HST的6倍多。通过分析获得的图像，计算机软件会控制安装在拼接镜面后面的触动器来微调主镜的整个形状。

　　通过远离任何热源以及一个网球场大小的太阳伞所提供的永久阴影，JWST及其所搭载的仪器会被动冷却到它们-233℃的工作温度。在抵达L2大约6个月之后，JWST就将开始其为期5年的科学使命。如果运气好，它的寿命可以延长到10年。

直击红外

　　1989年天文学家们便开始讨论HST的继任者，当时甚至距离HST的发射还有整整一年。到20世纪90年代中期，他们已经确定了这架空间望远镜的规格，要求它具有4米或者更大的主镜并且对红外波段进行优化。

　　那么为什么要针对比可见光波长还要更长的红外波段呢？HST已经为天文学家提供了前所未见的最年轻星系的动人影像，但它可以回溯的时间仍然有限。这些遥远的目标不仅小而暗，同时宇宙的膨胀还会拉伸并且红移它们所发出的辐射。星系的距离越远，它的红移就越大。

　　例如，一个红移为1的星系（它所发出光的频率移动了100%），它的距离将近80亿光年，我们看到的它正处于宇宙的年龄尚不足其今天137亿年一半的地方。更形象地说，从目前的宇宙遥看一个红移为1的星系就相当于一个70岁的人看到他/她30岁的样子。从这个意义上讲，在宇宙中远望就等效于时间旅行。

[图片说明]：这是用来整体测试JWST光学元件和太阳防护罩的模拟器。版权：NASA/GSFC。

　　天文学家有一个巧妙的办法可以快速地估计星系的红移。波长91纳米（1纳米=1/1,000,000,000米）的紫外光具有足够的能量可以剥离氢原子的电子。结果是，整个宇宙中散布的氢就可以吸收掉这一波长以及更短波长的辐射。因此，通过在不同的滤光片下来看同一个星系，天文学家就能借由寻找该星系在哪个波长上消失了来估计出它的红移和距离。

　　在红移3.5附近，宇宙的膨胀会把这一“星系隐去”特征推出紫外进入可见光波段。在这一距离上，类太阳恒星所发出的光则被红移到了红外波段。而到了红移7.5处，“星系隐去”特征本身就位于了红外波段。

　　深入红外波段还使得JWST特立于未来十年天文学家想建造的大型地面设备。因为从波长1.7微米（1微米=1/1,000,000米）开始所有的地面望远镜甚至是HST都会向外发出辐射。加之大气本身的辐射几乎阻断了绝大部分的红外波段，当你进入波长大于5微米的波段时，JWST比起地面上相同大小的望远镜要好上一百万倍。而JWST上的中红外设备会进一步加大这一优势，赋予它波长到28.5微米的观测灵敏度。

追寻星系

　　从2002年宇航员在HST上安装了高新巡天相机开始，天文学家已经用它和星系隐去技术测量了红移在3到6之间的大约6,000个星系。2005年，光谱测量确认了哈勃超深空区（HUDF）――HST花了11天的时间“盯”着南天相对较空的区域所拍摄的图像――中的一个隐去星系红移为6.7，对应的宇宙年龄只有8亿年。如果还是用人来形容的话，相当于一个70岁的人看到他/她4岁时的样子。

　　这一说法其实非常的恰当，因为近距星系和遥远星系相比几乎没有相似之处。在20世纪20年代，埃德温?哈勃对星系的研究发现近距星系中差不多一半是和我们银河系类似的旋涡星系。另外40%是椭圆星系，其余的10%是不规则星系或者是并合中的星系。

　　根据HST20世纪90年代的巡天观测，到红移为1时，有关的统计结果就会变得乱七八糟。在这个距离上，宇宙所包含的旋涡星系和椭圆星系不足近距的一半，而不规则星系和并合星系的数量则是近距的5倍多。HST所看到的许多最遥远的星系不仅小而且暗弱，形状上也不规则，表明我们今天所看到的星系是由大量矮星系碰撞并合而形成的。

[图片说明]：NASA戈达德航天中心洁净室的全景照片，通过网络摄像头可以观看其中身着白大褂的工作人员测试JWST部件的过程。版权：NASA/GSFC/Chris Gunn。

　　2009年天文学家使用HST的大视场照相机3把红移极限又往前推进了一步（详见《天文爱好者》2010年第8期《宇宙黎明时分的星系》）。他们在HUDF中发现了红移在7到8之间的隐去星系。此外他们还发现了几个红移可能高达10的星系。如果被证实，我们所看到这些星系正处于宇宙诞生之后不到5亿年的时期。

　　这一佐证将来自JWST，它可以探测红移到20（大爆炸之后1.8亿年）甚至更高的早期宇宙。在这个距离上，所见的宇宙就相当于70岁的人看到他/她11个月蹒跚学步时的样子。JWST在那里所发现的任何一个矮星系都是新生的。

　　JWST的另一创新是微快门，它可以使得JWST同时获得数百个星系的光谱。在JWST近红外摄谱仪中，四个邮票大小的阵列包含了近25万个微型电机快门，其中的每一个都可以由磁性开启和关闭。有了数千个星系光谱在手，天文学家就能够了解星系的类型以及化学组成随红移的变化，由此就能回答一些有关星系是如何形成的问题。