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06-18
1月4日，哈勃望远镜的后继者詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）完成了一次非常太空中重要而复杂的一步 - 展开巨大的遮阳板。
对于 NASA 来说，这是一个“令人难以置信的里程碑”。
为什么遮阳板如此重要？我们先从JWST的使命说起。
经过大约25年的发展，JWST号于2011年12月25日发射升空。
天文学家希望利用JWST号来探索宇宙历史的每一个阶段——从我们太阳系的内部到早期宇宙中最遥远的可观测星系以及其间的一切——帮助人类了解宇宙的起源、星系的演化以及我们在其中的位置。
▲ 全面展开的JWST（艺术效果图）。
图片来自：NASA 换句话说，我们有望观察到今天可见宇宙的早期状态，并看到第一个星系在大爆炸后仅几亿年形成。
红外光谱观测是实现这一目标的关键技术，因此JWST配备了高灵敏度红外电传感器、光谱仪等。
观察组件的温度必须保持在40K（-.15°C）以下才能看到微弱的红外光。
遮阳板起到控制温度的作用。
否则，来自观测目标的信号将被望远镜本身、太阳、地球和月球的红外辐射淹没。
然而，该望远镜太大，无法以其完整形式直接发射到太空。
它只能在发射后部署，遮阳板成为部署任务的一部分。
▲ 遮阳板在发射前经过地面测试。
图片来自：NASA 12月28日，发射三天后，JWST团队开始远程部署遮阳板，并于美国东部时间1月4日上午11点59分左右完成。
遮阳板由五层涂有聚酰亚胺薄膜的聚酰亚胺薄膜组成。
硅和铝，每一层都像人的头发一样薄，保护望远镜免受太阳、地球和月球的光和热的影响，使其冷却到所需的极低温度。
NASA指出，通过五层材料的共同作用，可以将超过一千瓦的太阳能减少到零点几瓦。
部署遮阳板的复杂性在于每个关节必须完美执行才能打开遮阳板。
JWST的整个著作中存在着多达无数的单点故障，而遮阳板包含了其中的很大一部分。
单点故障是指系统中的某个组件一旦发生故障，就会导致整个系统无法运行。
也就是说，单点故障就会导致整个系统故障，可见遮阳板的部署有多么紧张。
测试过程中薄膜意外撕裂也是项目延误的一个因素。
▲ 遮阳板在发射前经过地面测试。
图片来自：NASA 整个过程涉及 2 个释放机构、70 个铰链组件、8 个展开电机、大约 10 个滑轮和 90 根单独的电缆，总长度约为四分之一英里。
一旦展开，每层遮阳板长 70 英尺，宽 47 英尺，大约有一个网球场的大小，它们最终会完全拉紧并固定到位，类似于调整帆。
遮阳板的部署花了一周多的时间才完成，比原计划稍长一些，而且太阳能电池阵、遮阳板电机和其他设备也出现了一些小问题，但最终还是成功了。
NASA 表示，“一些最激动人心的时刻已经过去，70% 到 75% 的单点故障已经正式完成。
”完成遮阳罩后，JWST还有很多工作要做，包括副镜翼和主镜翼的展开、望远镜光学系统的对准以及科学仪器的校准。
当所有准备工作完成后，总共花费了近100亿美元的JWST号将提供第一张图像，并开始为人类收集来自遥远星系的光线。
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