美国宇航局的詹姆斯·韦伯望远镜正在展开一个超薄的防护罩，以保护它免受太阳的照射

詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 正在忙着拆解，隆重地进驻距离地球约 93 万英里（150 万公里）的新家。JWST 将用红外光观察遥远的暗淡物体，由于热量也会以红外辐射的形式传播，因此 JWST 需要在非常苛刻的温度条件下运行。

“它不能有其他热源，”NASA 工程师詹姆斯·库珀 (James Cooper) 说道。“这只会淹没你想要获得的科学成果。”

望远镜的镜子和仪器需要保持在约 -370°F (-223°C) 以下——冷到足以冻结氮气。当太阳光线和载有詹姆斯·韦伯太空望远镜中央计算机和通信设备的航天器总线可以将望远镜及其仪器加热到高达 230°F (110°C) 的热带温度时，这绝非易事。

幸运的是，詹姆斯·韦伯太空望远镜拥有自己的冷却装置：遮阳板，这是它的创造者所称的。詹姆斯·韦伯太空望远镜的遮阳板形状像风筝，大小与网球场相当，由厚度不足一毫米的多层构成，能够将望远镜的温度降低几百度。

让遮阳板发挥作用是一项漫长而艰巨的任务。库珀已经帮助领导遮阳板的开发十多年了，他见证了遮阳板为了发挥作用所克服的许多考验和磨难。

JWST 的规划耗时数十年，其设计人员早在开发过程的早期就知道自己需要遮阳板，甚至在 Cooper 上船之前。为了制造遮阳板，设计人员研究了几种类似塑料的材料，最后选定了一种名为 Kapton 的材料。

Kapton 并非新材料，它是低温领域的支柱，因为它的热性能有利于保持极冷物体的低温。此外，Cooper 表示，Kapton“比大多数类似材料更坚韧，不易撕裂，更能适应太空环境。”

JWST 并不是 Kapton 第一次进入太空。它曾被用来隔离阿波罗登月舱的发动机；人类确实把它散布在月球各处。当宇航员升空开始返程时，登月舱往往会把它吹散。尼尔·阿姆斯特朗回忆说，当阿波罗 11 号从月球表面升起时，他可以看到 Kapton“散布在很远的地方”。

近期，新视野号在从地球飞往位于太阳系冰冷外围的冥王星和冥卫一时，使用了聚酰亚胺来保持温度稳定。  

JWST 的遮阳板由五层 Kapton 制成，每层厚度与人的头发相当。各层之间由真空间隙隔开，以防止热量传导至整个遮阳板。

每一层都涂有铝，最靠近太阳的两层也涂有掺杂硅。除了使遮阳板更具反射性之外，这些金属还提高了其导电性——避免静电在板材内部积聚。

此外，每层的边缘必须对齐，每层都必须拉紧且平整。间距必须均匀，以防止热量滞留在屏蔽层中间。

到了组装遮阳板的时候，NASA 团队又面临了另一个难题。“Kapton 的各部分宽度为 4 英尺，而我们需要一个大约 70 英尺乘 45 英尺的遮阳板，”库珀说。“所以我们必须把它们缝合在一起。”

他们通过将边缘熔合在一起，并添加额外的条带作为“防撕裂条”来防止撕裂。即使一个区域撕裂，防撕裂条也会隔离问题，并允许遮阳板的其余部分按计划运行——至少设计师希望如此。

组装遮阳罩只是挑战的一半。为了将望远镜装入圣诞节从法属圭亚那发射的阿丽亚娜 5 号火箭，遮阳罩需要折叠起来并用别针固定。这是个难题：遮阳罩折叠时必须固定，展开时必须可操作，同时还要避免损坏这种精密材料。

“最终你会得到 25 到 30 层薄膜，而且所有 [针] 孔都对齐，这样你就可以把针穿过它们，而且每次折叠时它们都必须对齐，”库珀说。“开发实现这一点的工具是一项巨大的挑战，因为当你展开时，你也不能让这些孔对齐，否则阳光会直接穿过。”

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他们需要完善遮阳罩的释放系统。遮阳罩的展开需要 107 种不同的释放装置。如果其中一种装置发生故障，整个望远镜都会受到影响。NASA 工程师必须确保固定遮阳罩的系绳不会意外断裂并擦伤遮阳罩。“所以我们必须花费大量精力寻找电缆可能到达的任何地方，”库珀说。他们必须在地面上测试所有这些——远离望远镜遮阳罩实际展开时的微重力环境。

但现在，这一切都已成为过去。到目前为止，发射过程非常顺利——事实上，它使用的推进剂比预期的要少得多，NASA 预测这将使天文台的使用寿命延长数年。周二，詹姆斯·韦伯太空望远镜开始拆除遮阳板。如果一切按计划进行，它将继续小心翼翼地展开冷却装甲，直到 1 月 3 日。