# 韦布望远镜为什么要撑开五层遮阳板

By DUSK

Topic: Space

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## Guide

### 1. 红外之眼，最怕自己发热

韦布望远镜看的是红外线（infrared）：遥远星系微弱的“热光”。可任何温暖的东西都会发出红外线，望远镜自己一热，就会淹没这些信号。那它为什么要在身下撑开五层薄膜？看，薄膜正一层层揭开。

示意模型：未按比例，层间距已放大。黄色为阳光，橙色为热辐射（示意）。

### 2. 一边暖，一边冷

遮阳板（sunshield）把飞船分成两半：朝太阳的暖侧（hot side），和放着镜面与仪器的冷侧（cold side）。按 NASA 的模型估算，暖侧约 85°C，冷侧约 −233°C。

颜色只是定性示意（qualitative），不是计算出的温度。

### 3. 第一层挡下大部分

阳光先打在最大的第一层上。它的镀膜把大部分阳光反射走，自己被晒热，再把热量向上下两侧辐射。下一层只“看到”一层更温和的薄膜，于是越往上越冷。

据资料，第一层约挡掉九成热量（估计值）。可切换视角，从暖侧仰看。

### 4. 缝隙把热排向太空

每层薄膜只有头发丝那么薄（25–50 微米），层与层之间是真空缝隙，热几乎无法直接传导。缝隙向四周敞开，夹在中间的热量就从边缘辐射到太空。拖动滑块，改变层间距看看。

层间距为归一化示意值。遮阳板让多数仪器被动降到约 40 K；MIRI 需低于 7 K，还要靠主动制冷机（cryocooler）。

### 5. 永远背对太阳

太阳、地球和月亮都在同一侧，所以一面遮阳板就能把三者都挡住。韦布只能在一定角度内转动：视线与太阳方向保持约 85° 到 135°，遮阳板始终挡在中间。

拖动滑块改变指向角；太阳、地球、月亮的大小和距离均为示意。

### 6. 在 L2 附近绕圈

韦布在离地球约 150 万公里的日地 L2 点附近绕大圈，约半年一圈，并不停在 L2 上，也不躲在地球影子里：阳光始终从同一侧照来，遮阳板才能一直工作。一句话：五层薄膜不是在制冷，而是挡热、排热，让望远镜自己冷下来。

示意图，未按比例，时间加速。想一想：如果只用一层厚厚的板，会发生什么？