昨晚許多天文愛好者，都在熬夜等待NASA 分享詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）拍攝的首批全彩照片。美國宇航局（NASA）局長Bill Nelson 表示—— JWST 的每張照片，都代表著一項全新的發現，讓我們可以看到此前從未見過的宇宙樣貌。但讓一些人感到疑惑的是，為何作為有史以來最強大的太空觀測站，其數據卻只存儲在容量僅68GB 的固態硬盤上？

詹姆斯-韋伯拍攝的船底座星雲

事實上，JWST 板載的是“固態存儲器”，而不是普通的Solid State Disk —— 該項目涉及的任何電子部件，都必須經歷嚴格的認證過程。

原因是太空環境中存在著相當高能的宇宙輻射，因而在速度、冗餘和可靠性要求之外，JWST 板載的存儲器還必須符合相當高的抗輻射標準。

（圖自：NASA GSFC / CIL / Adriana Manrique Gutierrez）

目前市面上在售的高端SSD，其性能可輕鬆達到JWST 的數千倍—— 而JWST 的固態記錄器，立項可追溯到2003 年。

若將運行環境從地面換到當前JWST 所在的拉格朗日點（天體引力均衡的L2），普通SSD 根本無法抵禦那裡的宇宙輻射。

（圖via IEEE Spectrum）

言歸正傳，由18 塊金面拼接而成的25 ㎡ 主力光學器件，使得JWST 能夠看清40 公里外的一分錢、或大約550 公里外的一個足球。

此外JWST 攜帶的高靈敏度儀器，能夠捕捉延伸至28 μm 的紅外波長—— 不僅每張圖像包含的數據更加龐大，每天還可產生高達58.8 GB 的圖像（歷史悠久的哈勃望遠鏡為2 GB）。

JWST 的電力、飛控、數據與通訊系統

寫入工作由JWST 上的ISIM 命令與數據處理子系統（ICDH）負責，其能夠維持約48 Mbps 的最大數據速率—— 允許JWST 每10.7 秒保存大約6 幅2048×2048 分辨率的圖像。

此外由於68GB 的抗輻射固態記錄器一天就能夠被裝滿（特定情況下只需120 分鐘），JWST 必須不停地清空舊數據，然後跨越150 萬公里（約93.2 萬英里）、安全地存儲在NASA 的地球服務器上。

至於JWST 的通訊系統，主要依賴於Ka 波段。在每天劃分出來的兩個4 小時空窗期內，JWST 會打開下行鏈路。

通過25.9 GHz 信道、以高達28 Mbps 的速率將數據回傳至地球，每次通訊都可傳遞至少28.6 GB 的科學數據。

此外JWST 有一對較慢的2.09 GHz 上行鏈路，其一負責以16 kbps 的速率傳輸其它必要的指令，比如未來的傳輸和科學觀測計劃（通常提前12-20 周安排）。

另一個2.27 GHz 的無線電頻道，則是通過40 kbps 的下行鏈路傳輸望遠鏡的工程與要測數據，包括JWST 的運行狀態和系統健康狀況。

工程師們預計，到10 年後的預估壽命終止期，JWST 板載固態記錄器會因寫入老化和發射性損傷，而只剩下60 GB 的可用存儲空間。

再考慮到為上述遙測和工程數據預留的空間，屆時JWST 每天將只能夠收集最多57GB 的數據（初始68 GB 中還有3% 的OP 冗餘）。