NASA在詹姆斯·韋伯太空望遠鏡上成功部署複雜的遮陽板

據The Verge報道，美國宇航局（NASA）的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡已經成功地展開了它的遮陽板–這是該望遠鏡在執行任務過程中用來保持其儀器低溫的一個關鍵特徵。遮陽板的展開標誌着也許是最複雜的部署的結束，該望遠鏡必須完成這一部署，以便在太空中正常運作。

“這是一個非常重要的時刻，”NASA戈達德太空飛行中心的JWST項目經理Bill Ochs在部署完成後對任務團隊說。“我只是想向整個團隊表示祝賀。我們仍然有很多工作要做，但是取出並部署遮陽板真的是件非常、非常重要的事情。”

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（或稱JWST），是NASA強大的新太空觀測站，經過大約25年的開發，於12月25日發射。JWST通常被認為是目前在地球軌道上的哈勃太空望遠鏡的繼任者，它有望提供更多的能量和更強的能力來觀察我們宇宙中遙遠而微弱的天體。天文學家們希望利用JWST“窺視過去”，看到大爆炸后僅幾億年形成的第一批恆星和星系。

但是為了觀察古老的宇宙，JWST必須先經歷一個複雜的展開過程。該望遠鏡太大，無法以其最終配置發射到太空，因此任務設計者精心設計瞭望遠鏡，以便在發射后展開。展開依靠的是數以百計的機制和活動部件，一切都必須正常，JWST才能發揮作用。在這一過程中，有多達344個單點故障，這些部署沒有任何備份，必須按照設計執行，否則就會危及到整個任務。

展開過程的一部分需要部署JWST的遮陽板。JWST觀測的是紅外光，這是一種與熱有關的不可見光。正因為如此，望遠鏡必須保持極低的溫度才能正常工作，大約在華氏零下370度下工作。遮陽板由五層薄薄的反射材料Kapton組成，旨在防止太陽的熱量把望遠鏡烤得太熱。

遮陽板的部署是一個極其複雜的事件；這些層是令人難以置信的薄膜，必須保持完整。多達107個釋放機制被用來展開這些層，每個機制都必須按計劃工作，以使遮陽板完全打開。一旦這些層展開，航天器就必須把它們拉緊，有點像帆船上的帆。

遮陽板的部署花了一個多星期的時間，比原來的計劃要長一些。NASA此前暫定這個過程需要6天，但是JWST團隊在新年的周末暫停了工作，以獲得一些休息，並仔細研究他們從航天器收到的數據。由於一些意外的溫度讀數和設備問題，他們在途中還不得不解決一些問題。“我們仍然處於對望遠鏡的了解階段，”Ochs在部署結束前一天的新聞發布會上說。“軌道衛星在軌道上和在地面上總是有一點不同。”

他們面臨的第一個問題是JWST的太陽電池陣列的一個小問題，它從太陽獲得的能量是望遠鏡運作所需的。太陽電池陣列的一個工廠預設限制了它們的功率輸出，但是諾斯羅普·格魯曼公司根據它們在太空中經歷的溫度重新平衡了電池陣列。這似乎解決了這個問題，JWST現在獲得了足夠的能量來正常工作。另一個問題是圍繞着用於釋放遮陽板和幫助拉伸層的馬達。它們的運行溫度比JWST團隊預期的要高一些，所以任務工程師稍微調整瞭望遠鏡的方向，以減少陽光對它們的照射。這有助於在計劃使用前將馬達冷卻下來。

現在，遮陽板已經展開，JWST部署過程中一些最困難的時刻已經成為過去。NASA說，70%到75%的單點故障已經正式完成。Ochs在新聞發布會上說：“在航天器投入運行的前十天左右，任務是艱巨的。”

但是，對於該望遠鏡來說，還有其他里程碑式的事情要做。值得注意的是，該天文台仍然需要部署其主鏡的部分，這是它用來收集來自遙遠的星系和恆星的光線的主要工具。這一關鍵事件將在大約一周后發生，就像到目前為止的所有部署一樣，它必須完美地執行，以使JWST完成其工作。