詹姆斯韦伯的最核心任务是：寻找宇宙的边界，也就是宇宙最初期大爆炸后残留在边缘的红外线。

它的强大超越了之前任何一个太空望远镜。考虑到目前人类对可观测宇宙半径的认识已经达到了460亿光年，那么詹姆斯韦伯的发射极有可能极大扩展这个数据。

由于理论上说它任何一个部件都会辐射出红外信号产生干扰，所以这个望远镜必须温度极低以减少影响，低到接近绝对温度（-273.15摄氏度）的零下220度。

同时为了最大限度的收集红外信息，就需要超高反射率和超大的“镜子”，还需要尽量回避宇宙中干扰的热源，比如地球和太阳。也要回避地球附近的宇宙尘埃。

最后，詹姆斯韦伯的设计位置是处于日地引力平衡的拉格朗日2点，距离地球150万公里，躲在地球背后，这个引力平衡点轨道稳定几乎不需要额外控制，也远离热源。

要知道地球到月球才38万公里。

但这也意味着任务必须一次成功，不存在修理的可能性，像哈勃那种本来不能用慢慢修好的可能性是不存在的。

而且，它还有两大绝活，

1、超级精密的镜子

这是人类、哈勃望远镜的主镜和詹姆斯韦伯主镜的大小对比。

由于詹姆斯韦伯镜面设计要求是6.5米口径，而这个大小超过了火箭发射的尺寸限制，所以选择方案是加工成18面一模一样的六边形，折叠起来再展开。

普通镜面材料根本不行，因为温度变化导致变形，更何况零下220度。而且在反射电磁波的时候材料都会吸收掉一些能量（例如黑衣服白衣服区别），必须用抗弯刚度高、热稳定性好、热导率高、密度低的材料。

最后选择了碱土金属铍，这是军工行业极为重要的金属，是洲际导弹的导航设备等核心原料。

镜面的加工精度要求是：抛光误差不超过10纳米，每块镜片还能随意调整角度，调整精度不超过10纳米！！！

10纳米大概相当于几十个铍原子摆在一起的宽度。

2、遮阳板

尽管已经远离热源，但还要尽力遮住可能的外界能量，比如地球辐射。然后詹姆斯韦伯就要打着这么一把五层的“遮阳伞”。

在测试中，这把伞从正面到背面，可以将温度降低300摄氏度以上。

它完全展开时长宽占地大小有300平米左右，但即便这么大，每层的厚度其实才25微米或50微米（第一层），这已经包括了镀的硅膜和铝膜。

要知道，人的头发宽度还有80-100微米呢，而考虑到这么薄的一层要做到这么大，真是不可思议了。这恐怕也是人类历史上最牛的一个遮阳板了。

但你别忘了，无论是镜子还是遮阳板，都是需要先陀在一起塞进火箭里，然后进入太空后才慢慢展开的。也就是说经历了剧烈的火箭发射和非常大的温度变化后，它们要在太空中实现刚才我说到的10纳米和25微米精度，这就非常难了。

也正因如此，詹姆斯韦伯望远镜极其烧钱，目前预算已经逼近100亿美元了，是仅次于航天飞机、国际空间站、阿波罗登月和GPS卫星导航系统的人类第五大航天项目。

作者：太空精酿