NASA GODDARD SPACE FLIGHT CENTER, MD - To hipnotyzujące! To przytłaczające uczucie wyrażone przez kilku szczęśliwych, którzy wpatrują się w nowo odkryte złote lustro główne w sercu gigantycznego Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) NASA - sentyment podzielany przez zespół budujący jedyne w swoim rodzaju obserwatorium i ja podczas wizyty Space Magazine w tym tygodniu.
„Teraz teleskop jest podniesiony [wklęsły]. Widzisz to w całej okazałości! ” powiedział John Durning, zastępca kierownika projektu Webb Telescope, w ekskluzywnym wywiadzie dla czasopisma Space Magazine w NASA Goddard Space Flight Center we wtorek, 3 maja, po tym, jak kilka dni temu ostrożnie usunięto osłony ze wszystkich 18 głównych segmentów lustrzanych, a konstrukcja została tymczasowo zaostrzona stawić czoła.
„Cały system lustrzany jest sprawdzony, zintegrowany, a wyrównanie zostało sprawdzone”.
Jest to sztandarowy rok dla JWST w Goddard, gdzie inżynierowie i technicy są na dobrej drodze do końcowego montażu i fazy integracji części optycznej i naukowej kolosalnego obserwatorium, która zrewolucjonizuje nasze rozumienie kosmosu i miejsce, w którym się znajduje. porusza się w szybkim tempie.
JWST jest naukowym następcą 25-letniego Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Stanie się największym i najpotężniejszym teleskopem kosmicznym zbudowanym kiedykolwiek przez ludzkość po wystrzeleniu za 30 miesięcy.
Struktura lotu dla kratownicy montażowej, w której znajdują się lustra i instrumenty naukowe, dotarła do Goddard w sierpniu ubiegłego roku od głównego wykonawcy Webb, Northrop Grumman Aerospace Systems w Redondo Beach w Kalifornii.
Skrupulatne prace montażowe polegające na złożeniu zwierciadła głównego o średnicy 6,5 metra rozpoczęły się tuż przed świętem Święta Dziękczynienia 2015, kiedy pierwsza jednostka została pomyślnie zainstalowana w centralnym segmencie lusterka utrzymującego zespół płyty montażowej.
Następnie technicy z Goddard i Harris Corporation z Rochester w stanie Nowy Jork metodycznie zapełniali zespół płyty montażowej jeden po drugim, kolejno instalując ostatni segment lusterek pierwotnych w lutym, a następnie pojedyncze lustro wtórne na szczycie masywnego trio wysięgników do montażu lusterek i trzeciorzędne i sterujące lusterka w systemie rufowych układów optycznych (AOS).
Wszystko przebiegało zgodnie ze starannie opracowanym harmonogramem.
„Instalacja lusterek poszła bardzo dobrze”, powiedział Durning dla magazynu Space.
„Cały czas utrzymywaliśmy nasz harmonogram instalacji wszystkich 18 głównych segmentów lustrzanych. Następnie sekcja środkowa, która jest stożkiem pośrodku, składająca się z systemu rufowego układu optycznego (AOS). Zainstalowaliśmy to dwa miesiące temu. Poszło wyjątkowo dobrze. ”
Struktura lotu i montaż płyty montażowej służą jako szkielet teleskopów Webb o wartości 8,6 miliarda dolarów.
Następnym krokiem jest zainstalowanie kwartetu najnowocześniejszych instrumentów badawczych obserwatorium, pakietu znanego jako moduł ISIM (Integrated Science Instrument Module), w strukturze kratownicy w ciągu najbliższych kilku tygodni.
„Teleskop jest w pełni zintegrowany i robimy teraz ostatnie poprawki, aby przygotować się do przyjęcia zestawu instrumentów, który zacznie się dziać później w tym tygodniu”, wyjaśnił Durning.
Zintegrowany system lusterek optycznych i ISIM tworzą ciąg optyczny Webba.
„Właśnie dlatego tworzymy teraz nowy podmiot integracyjny o nazwie OTIS - będący połączeniem OTE (zespół teleskopu optycznego) i ISIM (moduł zintegrowanego instrumentu naukowego).”
„To zasadniczo cały ciąg optyczny obserwatorium!” Durning stwierdził.
„Jest to krytyczna ścieżka fotonów dla systemu. Będziemy więc to zintegrować w ciągu najbliższych kilku tygodni. ”
Połączona jednostka OTIS zwierciadeł, modułu naukowego i kratownicy w płycie montażowej waży 3940 kg i mierzy 28'3 ”(8,6 m) x 8” 5 ”(2,6 m) x 7” 10 ”(2,4 m).
Po pełnym zintegrowaniu OTIS, inżynierowie i technicy spędzą resztę roku wystawiając go na testy środowiskowe, dodając termiczną izolację i testując pociąg optyczny - przed wysłaniem ogromnej konstrukcji do NASA Johnson Space Center.
„Następnie wyślemy go do centrum kosmicznego Johnson Space Center (JSC) NASA na początku przyszłego roku, aby przeprowadzić testy kriowaku oraz weryfikację testu układu optycznego po środowisku”. Podczas opracowania.
„W międzyczasie Northrup Grumman kończy wytwarzanie osłony przeciwsłonecznej i integrację elementów statku kosmicznego w swoich kawałkach.”
„Następnie pod koniec 2017 r. Dwa elementy - konfiguracja OTIS i konfiguracja osłony przeciwsłonecznej - po raz pierwszy zebrali się jako pełne obserwatorium. Tak dzieje się w Northrup Grumman w Redondo Beach. ”
Układ optyczny Webba składa się z czterech różnych zwierciadeł. Omówiliśmy szczegóły dotyczące serwerów lustrzanych, ich instalacji i testowania.
„Istnieją cztery lustrzane powierzchnie”, powiedział Durning.
„Mamy duże zwierciadło główne z 18 segmentów, zwierciadło wtórne umieszczone na statywie nad nim, a środkowa sekcja przypominająca strukturę piramidy [AOS] zawiera lustro trzeciorzędowe i drobne lusterko sterujące.”
„AOS jest dostarczany jako kompletny pakiet. Został on wstawiony na środku [zwierciadła głównego] ”.
Każdy z 18 głównych segmentów lustrzanych w kształcie sześciokąta mierzy nieco ponad 4,2 stopy (1,3 metra) i waży około 88 funtów (40 kilogramów). Są wykonane z berylu, pokryte złotem i wielkości stolika kawowego.
W przestrzeni kosmicznej złożona struktura lusterek rozłoży się na sekcje obok siebie i będzie działać jak jedno duże lustro o długości 21,3 stopy (6,5 metra), niespotykane pod względem wielkości i możliwości gromadzenia światła.
Samotne zaokrąglone lustro wtórne znajduje się u góry wysięgnika statywu nad głównym.
Lusterko trzeciorzędne i drobne lusterko sterujące znajdują się w Aft Optics System (AOS), jednostce w kształcie stożka znajdującej się na środku głównego lusterka.
„Więc jak to działa, światło z pierwotnego lustra odbija się do wtórnego, a wtórne odbija się do trzeciorzędu,” wyjaśnił Durning.
„A potem trzeciorzędowy - który znajduje się w tej strukturze AOS - odbija się do lustra sterującego. A potem to lusterko sterujące kieruje wiązki fotonów do luster, które znajdują się poniżej w strukturze ISIM. ”
„Fotony przechodzą przez ten stożek AOS. Na górze znajduje się maska, która odcina ścieżkę, dzięki czemu mamy ustalony kształt przechodzącej wiązki. ”
„Jest to lustro trzeciorzędowe, które kieruje fotony do precyzyjnego lusterka sterującego. Drobne lusterko sterujące kieruje następnie [fotony] do luster, które znajdują się poniżej w strukturze ISIM. ”
Tak więc wyrównanie między systemem AOS a zwierciadłami pierwotnymi i wtórnymi teleskopów jest niezwykle ważne.
„Lusterko trzeciorzędowe AOS łapie światło [z lusterka wtórnego] i kieruje światło do lusterka sterującego. Wymagania dotyczące wyrównania były dokładnie tym, czego potrzebowaliśmy. To był doskonały postęp. ”
„Więc cały system lustrzany jest sprawdzony. System został zintegrowany, a wyrównanie zostało sprawdzone. ”
Struktura złotego lustra Webba została przechylona na bardzo krótki okres w tym tygodniu 4 maja, jak widać w tym filmie poklatkowym NASA:
18-segmentowe główne lustro kosmicznego teleskopu Jamesa Webba Jamesa NASA zostało podniesione do pionowego położenia w największym czystym pokoju w agencji lotów kosmicznych Goddard Space Center w Greenbelt, Maryland, 4 maja 2016 r. Źródło: NASA
Ogromne obserwatorium znacznie przekroczy moc gromadzenia światła przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a (HST) NASA - obecnie najpotężniejszy teleskop kosmiczny kiedykolwiek wysłany w kosmos.
Po zakończeniu budowy lustra kolejnym krokiem jest instalacja modułu naukowego ISIM.
Aby to osiągnąć, technicy ostrożnie przenieśli w tym tygodniu strukturę lustrzaną Webb do struktury bramowej w pomieszczeniu czystym.
Jak pokazano w tym poklatkowym filmie, który stworzyliśmy z obrazów z kamery internetowej, pochylili konstrukcję w pionie, odwrócili ją, opuścili poziomo z powrotem w dół, a następnie przetransportowali za pomocą suwnicy na platformę roboczą.
Poklatkowy pokazujący odsłonięte 18-segmentowe pierwotne lustro kosmicznego teleskopu Jamesa Jamesa Webba NASA podniesione do pozycji pionowej, obrócone i opuszczone do góry nogami do pozycji poziomej, a następnie przeniesione do suwnicy bramowej w największym czystym pokoju w Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda w Greenbelt, Maryland, 4/5 maja 2016 r. Zdjęcia: NASA Webbcam. Poklatkowy autor: Ken Kremer / kenkremer.com / Alex Polimeni
Teleskop wystartuje na booster Ariane V z Guiana Space Center w Kourou, Gujana Francuska w 2018 roku.
Webb Telescope to wspólny międzynarodowy projekt współpracy NASA, Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) i Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej (CSA).
Webb został zaprojektowany tak, aby patrzeć na pierwsze światło Wszechświata i będzie w stanie spojrzeć wstecz w czasie, kiedy formowały się pierwsze gwiazdy i pierwsze galaktyki. Będzie również badać historię naszego wszechświata i powstawanie naszego układu słonecznego, a także innych układów słonecznych i egzoplanet, z których niektóre mogą być w stanie utrzymać życie na planetach podobnych do Ziemi.
Więcej o ISIM w następnej historii.
Obserwuj tę przestrzeń dla moich bieżących raportów na temat serwerów lustrzanych JWST, nauki, konstrukcji i testów.
Bądź na bieżąco z aktualnościami Kena na temat nauki o Ziemi i planetach oraz nowymi lotami kosmicznymi.
