詹姆斯韦伯太空望远镜仅板载了68GB的固态记录器

　　昨晚许多天文爱好者，都在熬夜等待 NASA 分享詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）拍摄的首批全彩照片。美国宇航局（NASA）局长 Bill Nelson 表示 —— JWST 的每张照片，都代表着一项全新的发现，让我们可以看到此前从未见过的宇宙样貌。但让一些人感到疑惑的是，为何作为有史以来最强大的太空观测站，其数据却只存储在容量仅 68GB 的固态硬盘上？
　　詹姆斯-韦伯拍摄的船底座星云
　　事实上，JWST 板载的是＂固态存储器＂，而不是普通的 Solid State Disk —— 该项目涉及的任何电子部件，都必须经历严格的认证过程。
　　原因是太空环境中存在着相当高能的宇宙辐射，因而在速度、冗余和可靠性要求之外，JWST 板载的存储器还必须符合相当高的抗辐射标准。
　　（图自：NASA GSFC / CIL / Adriana Manrique Gutierrez）
　　目前市面上在售的高端 SSD，其性能可轻松达到 JWST 的数千倍 —— 而 JWST 的固态记录器，立项可追溯到 2003 年。
　　若将运行环境从地面换到当前 JWST 所在的拉格朗日点（天体引力均衡的 L2），普通 SSD 根本无法抵御那里的宇宙辐射。
　　（图 via IEEE Spectrum）
　　言归正传，由 18 块金面拼接而成的 25   主力光学器件，使得 JWST 能够看清 40 公里外的一分钱、或大约 550 公里外的一个足球。
　　此外 JWST 携带的高灵敏度仪器，能够捕捉延伸至 28 μm 的红外波长 —— 不仅每张图像包含的数据更加庞大，每天还可产生高达 58.8 GB 的图像（历史悠久的哈勃望远镜为 2 GB）。
　　JWST 的电力、飞控、数据与通讯系统
　　写入工作由 JWST 上的 ISIM 命令与数据处理子系统（ICDH）负责，其能够维持约 48 Mbps 的最大数据速率 —— 允许 JWST 每 10.7 秒保存大约 6 幅 2048 2048 分辨率的图像。
　　此外由于 68GB 的抗辐射固态记录器一天就能够被装满（特定情况下只需 120 分钟），JWST 必须不停地清空旧数据，然后跨越 150 万公里（约 93.2 万英里）、安全地存储在 NASA 的地球服务器上。
　　至于 JWST 的通讯系统，主要依赖于 Ka 波段。在每天划分出来的两个 4 小时空窗期内，JWST 会打开下行链路。
　　通过 25.9 GHz 信道、以高达 28 Mbps 的速率将数据回传至地球，每次通讯都可传递至少 28.6 GB 的科学数据。
　　此外 JWST 有一对较慢的 2.09 GHz 上行链路，其一负责以 16 kbps 的速率传输其它必要的指令，比如未来的传输和科学观测计划（通常提前 12-20 周安排）。
　　另一个 2.27 GHz 的无线电频道，则是通过 40 kbps 的下行链路传输望远镜的工程与要测数据，包括 JWST 的运行状态和系统健康状况。
　　工程师们预计，到 10 年后的预估寿命终止期，JWST 板载固态记录器会因写入老化和发射性损伤，而只剩下 60 GB 的可用存储空间。
　　再考虑到为上述遥测和工程数据预留的空间，届时 JWST 每天将只能够收集最多 57GB 的数据（初始 68 GB 中还有 3% 的 OP 冗余）。