NASA耗资100亿美元，用时25年建造了詹姆斯·韦布空间望远镜，为了寻找宇宙大爆炸后形成的星光，用黄金覆膜氦气冷却因为要在-267℃低温下工作，才能让昂贵的红外望远镜捕捉微弱的光，不然目标的信号会淹没在望远镜本身、太阳、地球等的红外辐射中。
哈勃望远镜太老了，它的重量是韦布的2倍，但韦布由铍制成的主反射镜口径6.5米，是哈勃口径面积的5倍，所以能看到更远、更暗的星光。能提供比哈勃更高的红外分辨率和灵敏度，哈勃探测到物体的亮度百分之一的物体也能探测到。
韦布的主反射镜面积为25.4平方米，主反射镜由18片大六边形镜片构成，材料是一种非常轻的金属铍，原子量仅为4，可以加工成刚性结构，能在低级温度下依然保持其形状，但铍不能完全反射红外光,要涂上了一层黄金薄膜。抛过光的铍外层，涂上0.1微米的黄金层，整个望远镜用了48.2克黄金，相当于一个高尔夫球重。
镜面的抛光误差要小于10纳米，18块六边形镜片组成了可折叠反射主镜，折叠起来要塞进火箭中，发射到太空预定位置后缓慢展开，使用了132个微型马达来定位镜片，作用是定位遥远的恒星时进行光学校准。18个镜片都能单独运动，每个镜片由6个马达驱动，能以10纳米的精度进行调整。
韦布属于红外线望远镜，它的观测组件要保持在-234℃以下才能正常工作，不然遥远的目标新新号就会淹没在阳光的辐射中，所以专门造了巨大的遮光罩来隔绝太阳、地球的光和热，而太阳到地球的第2拉格朗日点的晕轮轨道是很合适的位置。
遮光罩有5层，每层都薄如发丝，由聚酰亚胺薄膜制造，是一种特制的双面镀铝薄膜，在靠近太阳的2层还额外镀了一层硅，能更好的把太阳辐射反射回太空，就能达到-234℃的低温，但还有一个严重的问题就是暗电流的影响，传感器本身内部的原子振动，并错误地记录光子产生更多噪声就是暗电流。
温度直接以影响原子振动速度，即使在-234℃低温下，原子振动对传感器影响也很大，所以要冷却到-267℃才能让原子几乎不动，此时仅比-273.15摄氏度高6℃，这就是要用到低温冷却器。
韦布上的近红外相机NIRCam，主要探测0.6 微米-5微米的光谱。中红外成像-光谱仪MIRI，主要观测范围是5 -27 微米的中长红外线，MIRI工作温度不能超过−267.15℃，所以需要用氦气制冷，这个脉冲管制冷机很神奇。
红外望远镜需要在很低温度下工作，观测的波长越长，所需的温度就越低，但设备本身就能产生红外背景辐射会产生干扰，以前的做法就需要把设备放入充满液氮的杜瓦瓶中，比如哈勃携带的近红外线照相机。斯皮策空间望远镜和赫歇尔空间天文台则需要用氦来制冷，缺点就是红外望远镜的寿命随着冷却剂的用完也就终结了，而韦布用的是被动制冷与低温冷却器结合的方式。
韦布的中红外仪器（MIRI）需要用封闭循环的气态氦低温冷却器冷却到−267℃的温度，这些能重复利用的氦气，就像冰箱不断循环利用自己的冷却剂一样，所以用的时间会很长。具体原理是在望远镜底部有1个脉冲管，里面有2个活塞，来回移动把氦气压缩到脉冲管中。
活塞移动得很快，能产生频率为30赫兹的低频声波，声波沿管道向下传播，到达末端后被压缩，形成高压区，然后向相反方向反弹时会膨胀，形成低压区，然后再次被压缩。温度和压力相关，这就导致高温和低温区域，此时3个薄金属板做成热交换器位于冷热气体相遇的地方，让氦气通过时吸收部分温度形成热梯度。
这样热量被热交换器送到散热器消除，同时另外一侧的冷氦气也被抽出。这样往复循环热交换器处的温度从27度一路下降到-256℃，这些冷气就需要传送到望远镜另一端的传感器，这个温度距离−267℃还相差11度，此时要用10米长的细管，把冷气送到传感器组件，这里还有一个热交换器，上面有一个直径不到1毫米的小孔，当气体通过时，在快速膨胀前被压缩导致压力下降，气体很快冷却下来达到−267℃。这个原理叫做汤普森效应。意思就是当你用嘴巴使劲吹手时就会感觉到凉意，当你慢慢哈气时就会感到暖和是一个原理的。
此时氦气到达MIRI传感器背后的铜板上，就能达到需要的−267℃低温，红外仪器就能正常的工作了。当氦气完成冷却后，又流回望远镜底部的脉冲管，然后往复循环。
韦布打算耗资5亿美元于2007年发射，最后花了100亿美元，由15个国家数千名科学家共同研发，用来调查大爆炸理论的残余红外线证据，目前詹姆斯·韦布空间望远镜已经拍摄到了很多奇妙的图片，未来会有更多的惊人发现。
