A szigorú tesztelés minden sikeres űr misszió lényege. A James Webb Űrtávcső (JWST) egymillió mérföld távolságban lesz, amikor a missziókritikus napvédő pajzsát telepíti, és ha nem a tervek szerint működik, akkor az. Játék vége.
A Webb a legfejlettebb űrteleszkóp, amelyet valaha építettek. Ez egy infravörös távcső és egy nagyon érzékeny. De ahhoz a szélsőséges érzékenység eléréséhez, amely lehetővé teszi az exoplanetek és a távoli, korai világegyetem tanulmányozását, hűvös hőmérsékleten kell tartani. Nagyon cool. És ez a napvédő feladat.
A fényvédő eszköz kritikus jelentőségű a távcső tervezésében. A James Webb a Lagrange 2-es pontján (L2) lesz, egy halo pályán, amely a Földet, a Holdot és a Napot mögött tartja. A távcső fő hőforrása a Nap, a föld és a hold csak másodlagos forrás. A pajzs hatékonyan blokkolja a három testből származó összes energiát, és megtartja a hatótávolságot üzemi hőmérsékleten, –220 Celsius (–370 F; 50 K.) alatt.
Szélsőséges hőmérsékleti különbség mutatkozik a JWST napvédő oldala és a „hatóoldal” között. A NASA szerint a fényvédő 110 C (230 F; 383 K) hőmérsékletet érhet el elég meleg ahhoz, hogy tojást forraljon, míg az árnyékolt távcső oldala elég hideg ahhoz, hogy fagyos legyen.
„Ez volt az első alkalom, amikor az űrhajó elektronikája és a fölött lévő távcső segítségével a napvédőt telepítették és feszítették. „
James Cooper, a JWST Sun-pajzs menedzser.
A technikusok és a mérnökök éppen befejezték a napvédő pajzs mindhárom rétegének tesztelését, és az pajzsot ugyanabba a helyzetbe helyezték, amelyben L2-nél, 1,6 millió km-re (1 millió mérföld) van a Földtől. A NASA sajtóközleményében elmondta, hogy ezek a tesztek az űrhajó saját rendszereit használják a pajzs telepítésére, és hogy a tesztelés sikeres volt.
„Ez volt az első alkalom, amikor az űrhajó elektronikája és a fölött lévő távcső segítségével a napvédőt telepítették és feszítették. Ennek eredményeként a telepítés látványosan lenyűgöző, és nehéz volt kivitelezni ”- mondta James Cooper, a NASA Webb teleszkópjának napfényvédő igazgatója a NASA Goddard űrrepülési központjában, Greenbelt, Maryland.
A fényvédő öt rétegű, Kapton nevű anyag. Az egyes rétegek egy meghatározott vastagságúak, és egy meghatározott távolságra vannak választva. A pajzsnak varratai és egyéb tulajdonságai is vannak, amelyek megerősítik a meteorok ellen. Az egyes rétegek alumínium bevonattal vannak ellátva, és a Napnak legközelebbi két rétegnek, az 1. és a 2. rétegnek van egy úgynevezett „adalékolt szilícium” bevonat, amely visszatükrözi a Nap ultraibolya energiáját az űrben.
"Ez a teszt kimutatta, hogy a napvédő rendszer túléli az űrhajók elemének környezeti tesztelését, és megtanította nekünk a távcső és a csillagvizsgáló napeleme közötti részek közötti kölcsönhatásokról és kölcsönhatásokról" - tette hozzá Cooper. "Nagyon köszönöm a mérnököket és a műszaki szakembereket kitartásukért, összpontosításáért és számtalan órányi erőfeszítésért a mérföldkő elérése érdekében."
James Webb űrhajójának buszja nagyjából megegyezik a Hubble-val. De a JWST tükör kétszerese a Hubble méretének. Ez egy 6,5 m (21,3 láb) átmérőjű, arany bevonatú berillium szegmentált tükör, amely 18 hatszögletű szegmensből áll, összesített gyűjtőterületük 25 négyzetméter. Valójában a Webb arany tükör már egy kulturális ikon, annak ellenére, hogy még nem indult el.
A tükörnek olyan nagynak kell lennie, hogy teljesítse küldetési céljait, amely magában foglalja az első csillagok és galaxisok fényének megfigyelését az univerzumban, és többek között az exoplanetek tanulmányozását. De a tükör és a szükséges napfény túl nagy ahhoz, hogy beleférjen egy rakéta. Éppen ezért a tükör és a napfény is fel van hajtva az indításhoz, és csak akkor helyezhető el, amikor a távcső eléri a rendeltetési helyét, és ez egy bonyolult manőver. Nem csak ezt, hanem a tesztelést is a Föld gravitációjában végzik, míg a tényleges telepítésre gravitáció hiányában kerül sor.
És erről szól az összes tesztelés és újbóli tesztelés. A Hubble-lel ellentétben, amelyet az alacsony földi pályán az űrhajósok javítási célokra tudtak elérni, a JWST elérhetetlen. Lehetséges, hogy egy jövőbeli űrhajó küzdhet James Webb-szel a súlyos telepítési hibák kijavítása érdekében. De az alkatrészek nem cserélhetők ki. Lényegében csak egy esély van arra, hogy a tükröt és a napellenzőt megfelelően telepítsék.
Mivel ez a fontos teszt mögött van, a mérnököknek és a műszaki szakembereknek óvatosan a napvédő pajzsot kell az indítási konfigurációba helyezni, és a sikeres telepítéshez szükséges pontos helyzetbe kell hajolniuk. Ezután további tesztek.
Még mindig átfogó elektromos teszteket kell elvégezni, valamint olyan mechanikai teszteket, amelyek utánozzák azokat az erőket, amelyeket a hatókör fog megtapasztalni az Ariane 5 rakéta indításakor, amikor az űrbe jut. Aztán lesz még egy teszt a James Webb üzembe helyezéséről és egy végső áthelyezésről.
Az indítást 2021. március 30-án tervezik meg. A JWST-nek, amelyet eredetileg 2007 és 2011 között kellett indítaniuk, számos késés történt. Ez egy bonyolult küldetés és bonyolult, drága technológia. A NASA az elsődleges fejlesztő, ám az Európai Űrügynökség és a Kanada Űrügynökség jelentős hozzájárulást nyújtott.
Amint az L2-es pályán halad, és ha a telepítés jól megy, úttörő munkát fog végezni. És remélhetőleg elfelejtünk minden késést.
Több:
- Sajtóközlemény: A NASA James Webb űrteleszkópja megtisztítja a napfényvédő kritikus tesztelését
- Sajtóközlemény: A NASA Webb-teleszkópos napvédő pajzsának komplex anyagmérnöke
- Űrmagazin-videó: A szuperszeroszkópok emelkedése, 2. rész - Űrtávcsövek
