Testarea riguroasă se află în centrul oricărei misiuni spațiale de succes. Telescopul spațial James Webb (JWST) se va afla la un milion de kilometri distanță atunci când își va implementa protecția solară critică pentru misiune și, dacă nu funcționează așa cum este planificat, asta va fi. Joc încheiat.
Webb este cel mai avansat telescop spațial construit vreodată. Este un telescop în infraroșu și unul extrem de sensibil. Dar pentru a atinge sensibilitatea extremă care îi va permite să studieze exoplanetele și universul îndepărtat, timpuriu, trebuie menținut la rece. Foarte tare. Și asta este treaba scutului solar.
Protecția solară este critică în proiectarea telescopului. James Webb se va afla la Punctul 2 Lagrange (L2), pe o orbită de halo care ține în urmă Pământul, Luna și Soarele. Soarele este principala sursă de căldură pentru telescop, iar Pământul și Luna sunt doar surse secundare. Scutul blochează eficient întreaga energie provenită din cele trei corpuri și păstrează „aria de aplicare la temperatura sa de funcționare, sub -220 Celsius (-370 F; 50 K.)
Va exista o diferență de temperatură extremă între partea de protecție solară a JWST și „partea de acoperire”. NASA spune că protecția solară poate atinge temperaturi de 110 C (230 F; 383 K), suficient de fierbinte pentru a fierbe un ou, în timp ce partea telescopului umbrit va fi suficient de rece pentru a îngheța oxigenul.
„Aceasta a fost prima dată când protecția solară a fost dislocată și tensionată de electronica navei spațiale și cu telescopul prezent deasupra acesteia. „
James Cooper, manager al scutului de soare JWST.
Tehnicienii și inginerii au finalizat testarea celor cinci straturi ale scutului solar și punerea scutului în aceeași poziție, va fi la L2, la 1,6 milioane km (1 milion mile) de Pământ. NASA a declarat într-un comunicat de presă că aceste teste au folosit sistemele proprii ale navei spațiale pentru a implementa scutul și că testarea a avut succes.
„Aceasta a fost prima dată când protecția solară a fost dislocată și tensionată de electronica navei spațiale și cu telescopul prezent deasupra acesteia. Ca urmare, desfășurarea este uimitoare din punct de vedere vizual și a fost dificil de realizat ", a declarat James Cooper, directorul de protecție solară a telescopului Webb al NASA de la Centrul de zbor spațial Goddard al NASA, Greenbelt, Maryland.
Scutul solar este de cinci straturi dintr-un material numit Kapton. Fiecare strat are o grosime specifică și sunt separate de o distanță specifică. Scutul are, de asemenea, cusături și alte caracteristici care îl consolidează împotriva meteorilor. Fiecare strat este acoperit cu aluminiu, iar cele două straturi cele mai apropiate de Soare, straturile 1 și 2, au ceea ce se numește acoperire „silicon dopat” pentru a reflecta energia ultravioletă a Soarelui înapoi în spațiu.
„Acest test a arătat că sistemul de protecție solară a supraviețuit testării de mediu a elementelor naționale spațiale și ne-a învățat despre interfețele și interacțiunile dintre telescop și părțile de protecție solară ale observatorului”, a adăugat Cooper. „Mulțumesc tuturor inginerilor și tehnicienilor pentru perseverența, concentrarea și nenumăratele ore de efort pentru realizarea acestei repere.”
Autobuzul spațiului James Webb are aproximativ aceeași dimensiune ca Hubble. Dar oglinda JWST este dublă față de cea a Hubble-ului. Este o oglindă segmentată de beriliu acoperită cu aur de 6,5 m (21,3 ft), compusă din 18 segmente hexagonale, cu o suprafață de colectare combinată de 25 de metri pătrați. De fapt, oglinda de aur a Webb-ului este deja o icoană culturală, chiar dacă nu a fost lansată.
Oglinda trebuie să fie atât de mare pentru a-și îndeplini obiectivele misiunii, care includ observarea luminii de la primele stele și galaxii din univers și studierea exoplanetelor, printre altele. Dar oglinda, și umbra de soare necesară, sunt prea mari pentru a se încadra într-o rachetă. Acesta este motivul pentru care atât oglinda, cât și umbra solară sunt pliate pentru lansare și dislocate numai după ce telescopul este în drum spre destinație, o manevră complicată. Nu numai asta, dar testarea se face în gravitația Pământului, în timp ce desfășurarea efectivă va avea loc în absența gravitației.
Și despre asta se referă toate testările și re-testările. Spre deosebire de Hubble, care în Orbita de pe Pământul Scăzut era accesibil de către astronauți pentru misiunile de reparație, JWST este în afara domeniului. Este posibil ca o navă spațială viitoare să se confrunte cu James Webb pentru a remedia erorile brute de implementare. Dar componentele nu pot fi înlocuite. În esență, există o singură șansă de a face ca oglinda și protecția solară să fie desfășurate corect.
Cu acest test important în spatele lor, inginerii și tehnicienii trebuie acum să pună cu atenție protecția solară în configurația de lansare, pliată în poziția exactă necesară pentru implementarea cu succes. După aceea, mai multe teste.
Există încă teste electrice cuprinzătoare care trebuie efectuate, precum și teste mecanice care imită forțele pe care le va experimenta „domeniul de aplicare” în timpul lansării pe racheta Ariane 5 care o va duce în spațiu. Apoi, va mai fi un test al implementării James Webb și o finală arhivare.
Lansarea este programată pentru 30 martie 2021. Au existat o serie de întârzieri pentru JWST, care inițial trebuia să se lanseze cândva între 2007 și 2011. Este o misiune complicată și o tehnologie complicată și scumpă. NASA este principalul dezvoltator, dar atât Agenția Spațială Europeană, cât și Agenția Spațială Canada au adus contribuții semnificative.
După ce se află pe orbita sa halo la L2 și dacă desfășurarea merge bine, va face o muncă de ultimă oră. Și sper să uităm toate întârzierile.
Mai Mult:
- Comunicat de presă: Telescopul spațial James Webb al NASA elimină testarea critică a implementării protecției solare
- Comunicat de presă: Ingineria materialelor complexe a protecției solare a telescopului webb al NASA
- Videoclipul Spațiului Magazin: Rise of the Supertelescopes Partea 2 - Telescoape spațiale
