詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）正在忙于展开自身，它将以盛大的姿态进入距离地球约93万英里（150万公里）的新家。JWST将以红外光观测遥远的微弱天体，由于热量也以红外辐射的形式传播，因此JWST需要在非常精细的温度条件下运行。
“它不能有其他热源，”NASA工程师詹姆斯·库珀说。“那样只会淹没你试图获取的科学信息。”
望远镜的镜子和仪器需要保持在-370°F（-223°C）以下——这个温度足以冻结氮气。当太阳光和包含JWST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230°F（110°C）的热带温度时，这绝非易事。
幸运的是，JWST拥有自己的冷却装置：它的创造者称之为防晒罩。JWST的防晒罩呈风筝状，大小相当于一个网球场，由厚度不到一毫米的几层组成，能够将望远镜冷却几百摄氏度。
让这个防晒罩发挥作用是一项漫长而艰巨的任务。库珀已协助领导了防晒罩的开发十多年，他见证了该结构为了发挥作用所克服的许多挑战和困难。
JWST的规划耗费了几十年时间，其设计者很早就知道他们需要一个防晒罩，甚至在库珀加入之前。为了制造防晒罩，设计者们研究了几种类似塑料的材料，最终选择了名为Kapton的一种材料。
Kapton不是一种新材料——它是低温领域的支柱，因为它优良的热性能非常适合保持极冷物体的低温。此外，库珀表示，Kapton“比大多数类似[材料]更坚固，不易撕裂，并且在太空中能更好地生存。”
JWST并不是Kapton第一次飞向太空。它曾被用于隔热阿波罗登月舱的发动机；人类曾将其散落在月球上。当宇航员起飞开始返回旅程时，登月舱倾向于将其吹散。尼尔·阿姆斯特朗回忆说，当阿波罗11号从月球表面升空时，他可以看到Kapton“在很大范围内四处散落”。
最近，新视野号在从地球飞往冥王星和卡戎的太阳系寒冷外围的旅途中，使用了Kapton来保持其温度稳定。
JWST的防晒罩由五层Kapton组成，每层的厚度都相当于一根头发。各层之间有真空间隙，以防止热量通过整个防晒罩传导。
每一层都涂有铝，离太阳最近的两层还涂有掺杂硅。这些金属不仅提高了防晒罩的反射率，还改善了其导电性——以避免静电在金属板内部积聚。
此外，每一层的边缘都必须对齐，并且每一层都必须拉紧并保持平整。间距需要均匀，以防止热量被困在防晒罩中间。
当轮到组装防晒罩时，NASA团队面临着另一个障碍。库珀说：“Kapton是4英尺宽的卷材，而我们需要一个大约70乘45英尺的防晒罩。所以我们必须将其缝合在一起。”
他们通过将边缘熔接在一起，并添加额外的条带作为“防撕裂带”来防止撕裂。即使某个区域撕裂，防撕裂带也能隔离问题，并允许防晒罩的其余部分按计划运行——至少设计者们是这么希望的。
拼装防晒罩只是挑战的一半。为了让望远镜能够装入在圣诞节从法属圭亚那发射的阿里安5号火箭，防晒罩需要被折叠起来并用销钉固定。这是一个难题：防晒罩在折叠时必须牢固，展开时必须可用，同时还要避免损坏娇贵的材料。
库珀说：“你最终会有25到30层薄膜——并且有[销钉]孔需要对齐，这样你就可以穿过它们放销钉——每次折叠时都必须对齐。开发能够做到这一点的工具是一个巨大的挑战，因为当你展开时，这些孔也不能相互对齐，否则阳光会直接穿过。”
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他们需要完善防晒罩的释放系统。展开防晒罩依赖于107个不同的释放装置。如果其中一个装置发生故障，整个望远镜都将受到影响。NASA工程师必须确保固定它的绳索不会意外断裂并刮伤防晒罩。库珀说：“所以我们必须花费大量精力来检查任何可能出现电缆的地方。”而且他们必须在地面上测试所有这些——远离望远镜防晒罩将真正展开的微重力环境。
但现在，这一切都已过去。到目前为止，发射一切顺利——事实上，它使用的推进剂比预期的少得多，NASA预计这将使天文台的寿命延长数年。周二，JWST开始展开了防晒罩。如果一切按计划进行，它将继续谨慎地展开其冷却装置，直到1月3日。
