Calling太空詹姆斯韦伯太空望远镜为什么看上去金闪闪的？奥斯卡镀金

詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）合入整流罩的过程

科学家们为什么对这台太空望远镜这么寄予厚望呢？

作为著名的哈勃空间望远镜的继任者——詹姆斯·韦伯望远镜，由美国国家航空航天局（NASA）、欧洲航天局（ESA）和加拿大航天局（CSA）共同研发，被称为这个十年中人类观察宇宙的理想平台。

它是一台投资大约100亿美元的红外线望远镜，主反射镜由铍制成，口径达到6.5米，面积是哈勃太空望远镜的5倍以上。与此同时，它的质量为6.2吨，仅仅约为哈勃空间望远镜（11吨）的一半。它能在接近绝对零度（也就是零下273.15摄氏度）的环境中运行，同时附带了可折叠的遮光板，以屏蔽会成为干扰的光源。据说，它可以捕捉130多亿光年远处的光。一旦发射成功，它的天文观测能力，基本上就是世界上最强的。

不过，大家看它的照片的时候，是不是都注意到了，它一块一块拼成的镜片看上去金光闪闪的？这一共是18个六边形百合镜，组合起来像一间房那么大。

这个外观是为了看上去高端大气上档次，还是有什么玄机？

实际上，这是名副其实的金闪闪，因为镜面镀了黄金！

“镀”字是“金”字旁，指以金属附着到别的金属或物体表面。镀金，顾名思义，就是器物的表面镀上一层薄薄的黄金。通常，镀金使用的是电解或其他化学方法。

镀金在装饰方面的价值不仅仅是让不是黄金的东西看上去像黄金，同时也是出于它优秀的性质。例如，镀金层延展性好、易抛光、耐高温，具有很好的抗变色性能。在银层上镀金可以防止银的变色；金合金镀层可呈现多种色调，因此常用作装饰性镀层，如镀首饰、钟表零件、艺术品等。奥运金牌其实就是银子镀金。

在实用价值方面，由于镀金具有较低的接触电阻、导电性能良好、易于焊接、耐腐蚀性强、并具有一定的耐磨性（指硬金），因而在精密仪器仪表、印制电路板、集成电路、管壳、电接点等方面有着广泛的应用。

在机械领域，镀金技术一直发挥着重要的作用，例如汽车的引擎感应器中集成电路内线路的连接需要镀金工艺；而在航天领域，镀金的技术也一直有所运用，例如，詹姆斯·韦伯太空望远镜的中红外设备的冷却管其实也镀了金，目的是更好的隔绝热辐射，让中红外设备保持在-266℃的工作温度，以更灵敏的探测来自遥远宇宙的红外辐射。

在1992年发射的奋进号航天飞机上，用于宇宙合金生成实验的装置核心部分的金属反射镜，其抛物面天线般的锅形金属反射镜进行了均匀的镀金，不仅减小聚光误差，还将此前87%的聚光反射效率提高到99.8%以上。以此为代表，航天中许多与镜面有关的技术中都运用了镀金。

为什么要给远在太空的望远镜的主镜片镀金呢？

首先，黄金是惰性金属，化学性质也很稳定，几乎不会被氧化，这意味着镀了金的镜面不会失去光泽，不会因为氧化作用使得成像变得模糊。

另外，黄金具有良好导电性与导热性，它能高效地反射光波，减少冷热不均的发生。镜面温差引起的变形会严重损害望远镜成像质量，想要避免这种变形的话，宇宙中温差极大的环境以及光照对材料和设计有很大的要求，而镀金对于隔绝热辐射的帮助很大。

再次，黄金对于红外波段有着极高的反射率，增强镜面的红外线反射能力，镀金的镜面有助于探测遥远的天体。黄金最佳的反射率段正是詹姆斯·韦伯太空望远镜的主要观察波段（工作波长为0.6到28.5微米，即可见光金色段到中红外波段），因此这台望远镜镜面进行镀金自然更加有意义。

空间环境下的镀膜有时对强度要求非常高，可能要在恶劣环境保持高反射度，或者是需要经常的清理望远镜副镜避免出现微小划痕，这需要在保留高反射率的同时，把镀层做得更硬一些。现代航天镀金工艺可以在保证反射率的情况下让镀金层达到纯金硬度的3倍。

综合以上种种，詹姆斯·韦伯太空望远镜就成了“金”镜面了。

太空环境十分恶劣，以高标准要求推动的航天镀金技术也就发展的格外成熟，当然也会走向民用。有一个例子，大家想必不会陌生——奥斯卡小金人。

2016年，美国电影艺术与科学学院找到了一家位于美国布鲁克林区、名为艾普纳技术（EpnerTechnology）的公司合作。艾普纳公司向他们介绍说，航天镀金技术已经在太空科技中使用了大约30-35年，这让他们大吃一惊。艾普纳公司承诺镀金永不脱落，奥斯卡奖就此开始采用航天镀金技术。实际上是不是真的永远不脱落，我们也不得而知，不过该镀金的售后服务是终身免费补镀。

顺便一提，这家公司并不给詹姆斯·韦伯太空望远镜的主镜面镀金，他们负责镀金的是刚才提到的太空望远镜的中红外设备的冷却管。与镀金一样，我们生活中用到的很多技术，是由航天工业以高标准率先研发，并随之带动的。