頭條焦點(diǎn)：容量只有68G！ 韋伯太空望遠(yuǎn)鏡SSD存儲(chǔ)圖像
在戈達(dá)德太空飛行中心舉行的一次活動(dòng)中，美國(guó)宇航局今天分享了詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）拍攝的第一批全彩圖像。作為人類有史以來(lái)最大和最強(qiáng)大的太空觀測(cè)站，JWST站在了人類智慧的最前沿。然而，盡管如此，PC愛(ài)好者會(huì)嘲笑望遠(yuǎn)鏡的可用存儲(chǔ)空間，以保護(hù)我們屏幕上一些最令人難忘的圖像：68GB的SSD。
(相關(guān)資料圖)
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公平地說(shuō)，這并不是普通的固態(tài)硬盤。事實(shí)上，它被稱為固態(tài)記錄器。任何進(jìn)入像JWST這樣的項(xiàng)目的電子部件都必須經(jīng)過(guò)一個(gè)艱苦的認(rèn)證過(guò)程。有可靠性、速度、冗余度和抗輻射性的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)必須由其部件的總和來(lái)滿足。世界上最好的固態(tài)硬盤可能會(huì)容納多倍的數(shù)據(jù)，并以數(shù)千倍的速度運(yùn)行，但只要你能把它們?nèi)拥米銐蚋?，它們都?huì)失敗。
讓我們把話說(shuō)清楚：這些圖像本身是令人敬畏的。英語(yǔ)中沒(méi)有足夠的形容詞來(lái)贊美我們能夠如此深入地觀察宇宙的能力（以及那些顏色?。５?，從JWST捕捉到這些令人難以置信的、類似于太空歌劇的圖像之一的那一刻起，到我們能夠在屏幕上實(shí)際呈現(xiàn)這些圖像的那一刻，必須滿足無(wú)數(shù)個(gè)檢查標(biāo)準(zhǔn)。
JWST巨大的、25平方米的主光學(xué)鏡被設(shè)計(jì)用來(lái)捕捉波長(zhǎng)延伸至28微米的紅外光。一個(gè)傳感器能夠捕捉到的波長(zhǎng)越寬，它為每張圖像產(chǎn)生的數(shù)據(jù)就越多。這對(duì)于手機(jī)拍攝的圖像來(lái)說(shuō)是如此，對(duì)于JWST來(lái)說(shuō)也是如此。一切，包括顏色[那些顏色！]，都是數(shù)據(jù)。
由于JWST的敏感性，它每天可以產(chǎn)生高達(dá)58.8GB的圖像數(shù)據(jù)，讓歷史上的哈勃和它每天最多2GB的輸出量蜷縮在一個(gè)為前冠軍保留的角落。
數(shù)據(jù)寫入本身是由JWST的ISIM命令和數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)（ICDH）處理的，它可以維持大約48Mbps的最大數(shù)據(jù)速率。這足以讓JWST每10.7秒保存大約六個(gè)2048x2048的圖像文件。
這可能是一個(gè)問(wèn)題。JWST的68GB放射性硬化固態(tài)硬盤，肯定比我們的主流固態(tài)硬盤具有更多的超額配置，可以在一天內(nèi)完全寫完。事實(shí)上，根據(jù)日程安排，JWST的固態(tài)硬盤可以在短短120分鐘內(nèi)被填滿。這意味著數(shù)據(jù)必須不斷地從固態(tài)硬盤的庫(kù)中清空，穿越150萬(wàn)公里（約93.2萬(wàn)英里）的空間，將JWST與地球這個(gè)蒼白的藍(lán)點(diǎn)分開(kāi)，在那里它們可以安全地存儲(chǔ)在NASA的服務(wù)器上--以及你自己的數(shù)字設(shè)備上。
這個(gè)距離也不是偶然的，因?yàn)樗鼘WST停在拉格朗日點(diǎn)2，這是不同天體之間的重力相互作用相互抵消的地方之一，使得在宇宙的織錦中可以得到盡可能穩(wěn)定的照片。因此，JWST不僅要捕捉圖像，而且還要經(jīng)常向地球發(fā)射圖像。
JWST的主要通信系統(tǒng)以Ka波段頻率為基礎(chǔ)，在25.9GHz的頻道上以高達(dá)28Mbps的速度將數(shù)據(jù)傳送回地球。為了清空它的數(shù)據(jù)庫(kù)，JWST每天在兩個(gè)4小時(shí)的接觸窗口中下傳科學(xué)數(shù)據(jù)，每次接觸都能將至少28.6GB的科學(xué)數(shù)據(jù)記錄傳輸?shù)降孛妗?/p>
S波段的一對(duì)較慢的無(wú)線電信道負(fù)責(zé)處理其他必要的問(wèn)題。一個(gè)2.09GHz的上行鏈路以16kbps的速度向望遠(yuǎn)鏡傳送未來(lái)的傳輸和科學(xué)觀測(cè)計(jì)劃，這些計(jì)劃是提前12至20周安排的。第二條2.27GHz、40kbps的下行鏈路運(yùn)送望遠(yuǎn)鏡的工程和遙測(cè)數(shù)據(jù)，包括運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)健康。
目前還不清楚為什么JWST的存儲(chǔ)量在100多億美元的科學(xué)工作中最高達(dá)到68GB的可用數(shù)據(jù)--而且這68GB中還有3%是不可用的，因?yàn)樗槐Ａ艚o上述的工程和遙測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。然而，JWST合同簽訂的時(shí)間框架，即早在2003年，很可能與此有關(guān)。
工程師們進(jìn)一步估計(jì)，在JWST預(yù)計(jì)的10年壽命結(jié)束時(shí)，只有60GB的存儲(chǔ)空間仍然可用，原因是電池被各種來(lái)源損壞，包括寫入和放射性。這將只夠削減它的最大57GB的日常數(shù)據(jù)收集。
關(guān)鍵詞： 太空望遠(yuǎn)鏡
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