100億美元的韋伯望遠鏡 僅搭載68GB固態盤!原因揭秘
近幾日,NASA公布了韋伯(JWST)太空望遠鏡拍攝的首批全彩照片,是迄今拍攝到的宇宙最深處、最清晰的照片,引起網友對太空探索的興趣和熱議。
韋伯望遠鏡也是當前人類科技所打造的最先進天文望遠鏡,由美國國家航空航天局與歐洲航天局、加拿大航天局聯合研發,其耗資約100億美元。
但讓人疑惑的是,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?
據介紹,韋伯太空望遠鏡板載的是「固態存儲器」,而不是普通的SolidStateDisk,原因是太空環境中存在着相當高能的宇宙輻射,因而在速度、冗餘和可靠性要求之外,其板載的存儲器還必須符合相當高的抗輻射標準。
目前市面上在售的高端SSD,其性能可輕鬆達到韋伯固態存儲器的上千倍,但是若將其運行環境切換到韋伯所在的拉格朗日點(天體引力均衡的L2),普通SSD根本無法抵禦那裡的宇宙輻射。
韋伯太空望遠鏡由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。
其攜帶的高靈敏度儀器,能夠捕捉延伸至28μm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58.8GB的圖像(歷史悠久的哈勃望遠鏡為2GB)。
寫入數據時,其能夠維持約48Mbps的最大數據速率——允許JWST每10.7秒保存大約6幅2048 x 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),韋伯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。
望遠鏡的通訊系統,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,打開下行鏈路。
通過25.9GHz信道、以高達28Mbps的速率將數據回傳至地球,每次通訊都可傳遞至少28.6GB的科學數據。
另外,韋伯有一對較慢的2.09GHz上行鏈路,其一負責以16kbps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)。
工程師們預計,到10年後的預估壽命終止期,韋伯望遠鏡板載固態記錄器會因寫入老化和發射性損傷,而只剩下60GB的可用存儲空間。