韦布看得更远，哈勃看得更广。韦布主镜口径 6.5 米，负责近红外与中红外；哈勃主镜口径 2.4 米，覆盖紫外、可见光和近红外。
一、口径决定集光力：6.5 米对 2.4 米
望远镜能看多暗，取决于它在一段时间里收集到多少光子。收集光子的主力是主镜，口径越大，镜面面积越大。
哈勃的主镜口径 2.4 米，韦布的主镜口径 6.5 米。按面积算，韦布的集光面积约是哈勃的 7 倍。
这 7 倍不是纸面数字。同样一颗暗弱星系，哈勃要曝光很长时间才能拿到可用光谱，韦布用短得多的时间就能做到。深空观测里观测时间是最贵的资源，省下来的时间可以拿去观测更多目标。
韦布的 6.5 米主镜由 18 块六边形镜片拼成。整块镜子做出来放不进火箭，只能先折叠、上天再展开。镜片表面镀金，用来高效反射红外光。
18 块镜片要在太空里对齐到极小的误差范围内，才能拼成一面等效的整镜。任何一块偏了，成像都会糊。
| 项目 | 哈勃 | 韦布 |
| 发射时间 | 1990 年 | 2021 年 12 月 25 日 |
| 主镜口径 | 2.4 米 | 6.5 米 |
| 主镜结构 | 整块镜面 | 18 块六边形镜片 |
| 工作波段 | 紫外、可见光、近红外 | 近红外、中红外 |
| 位置 | 约 540 公里近地轨道 | 日地 L2 点，约 150 万公里 |
口径还影响分辨率，但分辨率同时受波长制约。波长越长，衍射造成的模糊越大。韦布在近红外和中红外工作，波长比可见光长，口径优势被长波长抵消了一部分，它的成像锐度和哈勃大致在同一量级，各有胜负。
环境是另一处差别。哈勃在约 540 公里的近地轨道，望远镜自身和地球都有温度，会发出红外辐射，干扰暗弱的中红外信号。韦布在日地 L2 点，用一块网球场大小的遮阳板挡住阳光，让镜面和仪器在极低温下工作，中红外观测才成为可能。
所以论“看得多暗”，韦布有硬优势。这一条直接连着“看得多远”，因为越远的天体看起来越暗，暗到一定程度，再好的可见光望远镜也只能看到一个模糊的光点。
二、红移与“看得远”：红外镜头能翻到更早的页码
宇宙在膨胀，远处天体发出的光在飞向我们的路上被拉长。天体越远，光被拉得越长，这就是红移。
红移 13 的意思是波长被拉长约 14 倍。原本在紫外波段的光，到达地球时已经变成近红外甚至中红外。
这个倍数直接决定该用哪台望远镜。一个早期星系最亮的特征往往落在紫外和可见光，被拉长十几倍后，就离开了哈勃最擅长的窗口。
哈勃覆盖紫外、可见光和近红外，在这个范围内做出过大量发现，也拍摄过深场。但目标越远，可见光窗口关得越紧，它能看到的星系光谱越来越接近探测边缘。
韦布的主场就是近红外和中红外，等于接住了这段被拉长的光。它已经观测到红移超过 13 的早期星系，那是宇宙年龄约 3 亿年时的景象。
这些光走了上百亿年才到达探测器。我们看到的不是那个星系现在的样子，而是它极年轻时的样子；它后来演化成什么，望远镜看不到。
打个比方，红移像救护车驶远时警笛声调变低：声源在远离，波的间隔被拉长。光也一样，只是被拉长的是波长，天文学家用光谱仪把这种拉长量测出来。
别把“看到”和“看清”混为一谈。探测到一个暗红点，只说明那里有东西；要测出它的质量、成分和恒星形成速度，得靠光谱，而光谱需要大量光子，这正是大口径主镜的用处。
红移也不是距离的直接读数。它要靠光谱测量，再结合宇宙学模型换算成距离和时间，单个红移值背后是一整套推断，不是拿尺子量出来的。
哈勃与韦布在这一段历史上是接力关系。哈勃先把高红移候选目标找出来，韦布再花长时间做红外光谱确认，两边数据拼在一起，结论才站得住。
三、“看得广”是另一回事
“广”至少有三层意思：波段广、天区广、能做的科学问题广。在这三层里，哈勃在前两层有难以替代的位置。
波段上，哈勃覆盖紫外、可见光和近红外，韦布主攻近红外和中红外。紫外波段在地面上几乎做不了，大气会吸收掉大部分紫外光，哈勃的紫外视野是它独有的资产。
这项资产有具体用处。年轻恒星、炙热的电离气体，或在太阳系内活动的天体，很多信息藏在紫外里，只用可见光看会丢掉一大块。
天区上，一台望远镜能扫多快，取决于视场、灵敏度和可用观测时间三者的乘积。哈勃指向灵活，仪器切换成熟，三十多年积累的档案覆盖了大量天区。
韦布的灵敏度更高，单个深场能挖得更深，但观测时间极其抢手，一个大项目往往要占用大量时间。深和广在排期上是竞争关系，选了这头就顾不上那头。
还有一个维度是相机本身的视场。一次能拍下多大天区，决定了拼一张大图要做多少次指向。视场小，就得靠多次曝光拼成马赛克，边界和噪声都要额外处理。
科学问题的广度也不一样。哈勃能拍太阳系内的行星和卫星，能拍近邻星系的可见光结构；韦布更擅长穿透尘埃，看恒星诞生区和系外行星大气，两者题目有重叠，重心不同。
还有现实差别。哈勃在近地轨道，曾被航天员在轨维修和升级，仪器换过几代，寿命一延再延。韦布在 150 万公里外，超出载人航天的可达范围，出了问题只能靠设计冗余和地面调试。
所以“谁看得广”要看问的是哪一种广。要紫外、要可见光、要灵活多样的目标类型，哈勃更广；要在一个小天区挖到最深、要看红外，韦布更广。
四、两代望远镜怎么配合：从 1990 到 2021 的接力
哈勃 1990 年发射，韦布 2021 年 12 月 25 日发射，相隔 31 年。这不是简单的升级换代，而是两种设计思路的并存。
三十一年里变化最大的是探测器、制冷技术和镜面加工。哈勃时代的红外探测器阵列小、噪声大，韦布的探测器能在极低温下长时间积累信号。
常见流程是哈勃先“找”。哈勃用可见光扫一片天区，挑出形状异常、颜色特殊的候选目标，再用韦布对这几个点做长时间的红外光谱，把时间花在刀刃上。
另一种流程反着来。韦布在中红外发现一个极暗的红点，天文学家回头查哈勃的档案，看同一位置在可见光里是什么样。可见光里几乎消失、红外里却很亮，往往意味着天体被尘埃包裹，或者远得离谱。
多波段合成是常规操作。同一个星系，可见光显示年轻恒星的分布，红外显示尘埃和老年恒星，两张图叠起来才是完整图像。单看一张，容易得出错误结论。
系外行星大气是另一个例子。行星从恒星前面经过时，一部分星光穿过它的大气，特定分子会吸收特定波长。这些特征大多落在红外，韦布正好对口，哈勃在可见光和近红外也能贡献一部分数据。
两台望远镜的档案还能互相校准。用同一批标准星在两边比对，可以检查系统误差，让不同时期、不同仪器的数据放在一起仍然可比。
观测提案的竞争也值得一提。两台望远镜的时间都要靠申请，评审看科学价值和可行性，热门方向常常挤破头。谁能拿到时间，往往决定某个问题推进得快不快。
结论可以写得很直白。论单个目标能推多远，韦布赢，红移超过 13 是它到目前的名片；论波段覆盖和题材广度，哈勃仍有独占地盘。两台一起用，比任何一台单独用都强。
五、常见问答
问：韦布能取代哈勃吗？ 答：不能。哈勃覆盖紫外、可见光和近红外，其中紫外波段在地面上几乎无法观测，这是韦布不具备的能力。哈勃三十多年积累的档案也有独立价值。韦布在红外深度上领先，两者是分工关系，不是替代关系。
问：韦布为什么非要飞到 150 万公里外？ 答：中红外观测最怕热辐射干扰。地球和望远镜自身都有温度，会发出红外光，把暗弱信号淹没。日地 L2 点远离地球热源，配合遮阳板让镜面和仪器保持极低温，中红外观测才可行，热环境也更稳定。
问：看到红移超过 13 的星系，等于看到了宇宙诞生吗？ 答：不等于。那对应宇宙年龄约 3 亿年时的景象，宇宙在此之前已经存在。我们看到的是那个星系当年发出的光走了很久才到达，而不是它此刻的样子。它如今可能早已演化甚至合并。