NASAs James Webb-rumteleskop rydder kritiske test af solskærmsinstallation

Solskjoldet til NASAs James Webb-rumteleskop har bestået en test, der er afgørende for at forberede observatoriet til dets opsendelse i 2021. Teknikere og ingeniører satte fuldt ud og spændte hvert af solskjoldets fem lag, med succes at sætte solskjoldet i samme position, som det vil være i en million miles fra Jorden.

"Dette var første gang, at solskjoldet er blevet indsat og spændt af rumfartøjets elektronik og med teleskopet til stede over det. Udbredelsen er visuelt forbløffende som et resultat, og det var udfordrende at gennemføre, " sagde James Cooper, NASA's Webb Telescope Sunshield Manager ved NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland.

At observere fjerne dele af universet, mennesker aldrig har set før, Webb-observatoriet er udstyret med et arsenal af revolutionerende teknologier, hvilket gør det til det mest sofistikerede og komplekse rumvidenskabsteleskop, der nogensinde er skabt. Blandt de mest udfordrende af disse teknologier er fem-lags solafskærmning, designet til at beskytte observatoriets spejle og videnskabelige instrumenter mod lys og varme, primært fra Solen.

Som et teleskop optimeret til infrarødt lys, det er bydende nødvendigt, at Webbs optik og sensorer forbliver ekstremt kolde, og dens solskærm er nøglen til at regulere temperaturen. Webb har brug for en vellykket solskærmsinstallation i kredsløb for at nå sine videnskabelige mål.

Solskjoldet adskiller observatoriet i en varm side, der altid vender mod solen (termiske modeller viser, at den maksimale temperatur i det yderste lag er 383 Kelvin eller cirka 230 grader Fahrenheit), og en kold side, der altid vender ud mod det dybe rum (hvor det koldeste lag har en modelleret minimumstemperatur på 36 Kelvin, eller omkring minus 394 grader Fahrenheit). Ilten til stede i Jordens atmosfære ville fryse fast ved de temperaturer, der opleves på den kolde side af solskjoldet, og et æg kunne sagtens koges med den varme, man stødte på i den varme ende.

Webb har bestået andre implementeringstests under udviklingen. Lige så vigtig var den vellykkede afvikling af problemer, der blev afsløret af de tidligere udrulninger, og rumfartøjselementets miljøtest. Som før, teknikere brugte tyngdekraft-offset-remskiver og vægte til at simulere nul-g-miljøet, det vil opleve i rummet. Ved omhyggeligt at overvåge implementeringen og spændingen af ​​hvert enkelt lag, Webb-teknikere sikrer, at når de er i kredsløb, de vil fungere fejlfrit.

"Denne test viste, at solskærmssystemet overlevede miljøtest af rumfartøjets elementer, og lærte os om grænseflader og interaktioner mellem teleskop- og solskærmsdelene af observatoriet, " tilføjede Cooper. "Tusind tak til alle ingeniører og teknikere for deres udholdenhed, fokus og utallige timers indsats for at nå denne milepæl."

Solskærmen består af fem lag af et polymermateriale kaldet Kapton. Hvert lag er belagt med dampaflejret aluminium, at reflektere solens varme ud i rummet. De to varmeste solvendte lag har også en "dopet silicium" (eller behandlet silicium) belægning for at beskytte dem mod solens intense ultraviolette stråling.

At indsamle lys fra nogle af de første stjerner og galakser, der er dannet efter Big Bang, teleskopet havde brug for både det største spejl nogensinde for at blive sendt ud i rummet, og solskjoldet, der har vingefanget af en hel tennisbane. På grund af teleskopets størrelse, krav til form og termisk ydeevne, solskærmen skal være både stor og kompleks. Men den skal også passe ind i en standard 16 fod (5 meter) diameter raket nyttelast kåbe, og implementerer også pålideligt i en bestemt form, mens du oplever fraværet af tyngdekraften, uden fejl.

Efter Webbs vellykkede solskærmstest, teammedlemmer vil begynde den lange proces med perfekt at folde solskjoldet tilbage til dets stuvede position til flyvning, som optager en meget mindre plads, end når den er fuldt udbygget. Derefter, observatoriet vil blive udsat for omfattende elektriske test og endnu et sæt mekaniske test, der efterligner opsendelsesvibrationsmiljøet, efterfulgt af en sidste indsættelse og stuvningscyklus på jorden, før dens flugt ud i rummet.

Webb bliver verdens førende rumvidenskabelige observatorium. Det vil løse mysterier i vores solsystem, se ud over til fjerne verdener omkring andre stjerner, og undersøge de mystiske strukturer og oprindelsen af ​​vores univers og vores plads i det. Webb er et internationalt projekt ledet af NASA med dets partnere, ESA (European Space Agency) og Canadian Space Agency.