Строгите тестове са в основата на всяка успешна космическа мисия. Космическият телескоп на Джеймс Уеб (JWST) ще бъде на милион мили, когато разгърне своя критичен за мисията слънчев щит, и ако той не функционира по план, това е всичко. Играта приключи.
Webb е най-модерният космически телескоп, построен някога. Това е инфрачервен телескоп и много чувствителен. Но за да се постигне изключителната чувствителност, която ще му позволи да изучава екзопланети и далечната, ранна вселена, трябва да се поддържа хладно. Много яко. И това е работата на слънчевия щит.
Слънчевият щит е от решаващо значение при дизайна на телескопа. Джеймс Уеб ще бъде в точка Лагранж 2 (L2), в орбита на ореола, която държи зад себе си Земята, Луната и Слънцето. Слънцето е основният източник на топлина за телескопа, а Земята и Луната са само вторични източници. Екранът ефективно блокира цялата енергия, идваща от трите тези тела, и поддържа „обхвата при работната си температура, под -220 Целзий (-370 F; 50 K.)
Ще има изключителна температурна разлика между страната на екрана на слънцето на JWST и „обхвата. НАСА казва, че слънчевият щит може да достигне температури от 110 C (230 F; 383 K,) достатъчно горещи, за да свари яйце, докато засенчената страна на телескопа ще бъде достатъчно студена, за да замрази кислорода.
„Това беше първият път, когато слънцезащитният щит беше разгърнат и опънат от електрониката на космическите кораби и с телескопа, присъстващ над него. "
Джеймс Купър, мениджър JWST Sun-щит.
Техниците и инженерите току-що завършиха тестването на всичките пет слоя на слънчевия щит и поставиха щита в същото положение, в което ще бъде на L2, на 1,6 милиона километра (1 милион мили) от Земята. НАСА заяви в съобщение за пресата, че тези тестове са използвали собствените системи на космическия кораб за разполагане на щита и че тестовете са успешни.
„Това беше първият път, когато слънцезащитният щит беше разгърнат и опънат от електрониката на космическите кораби и с телескопа, присъстващ над него. Внедряването е визуално зашеметяващо в резултат и беше предизвикателство за постигане ", заяви Джеймс Купър, мениджър на слънчевия екран на НАСА в NASB в Центъра за космически полети Goddard, Гринбелт, Мериленд.
Слънчевият щит е пет слоя от материал, наречен Kapton. Всеки от слоевете е със специфична дебелина и те са разделени от определено разстояние. Щитът има и шевове и други функции, които го подсилват срещу метеори. Всеки от слоевете е покрит с алуминий и двата най-близки до Слънцето слоеве 1 и 2 имат онова, наречено покритие от „легиран силиций“, за да отразят ултравиолетовата енергия на Слънцето обратно в космоса.
„Този тест показа, че слънцезащитната система е оцеляла в екологичните тестове на елементи на космически кораби и ни научи за интерфейсите и взаимодействията между телескопа и слънцезащитните части на обсерваторията“, добавя Купър. „Много благодаря на всички инженери и техници за тяхната постоянство, съсредоточеност и безброй часове усилия за постигане на този етап.“
Космическият кораб на Джеймс Уеб е с приблизително същия размер като Hubble. Но огледалото на JWST е двойно по-голямо от това на Хъбъл Това е 6,5 м (21,3 фута) диаметър, покрито със злато берилиево сегментирано огледало, съставено от 18 шестоъгълни сегмента, с комбинирана площ за събиране от 25 кв. Метра. Всъщност златното огледало на Уеб вече е културна икона, въпреки че не е стартирало.
Огледалото трябва да бъде толкова голямо, за да изпълни целите на мисията си, които включват наблюдаване на светлината от първите звезди и галактики във Вселената и изучаване на екзопланети, наред с други неща. Но огледалото и необходимата слънчева сянка са твърде големи, за да се поберат в ракета. Ето защо и огледалото, и слънчевият нюанс са сгънати за изстрелване и разгърнати само след като телескопът е на път към дестинацията си, сложна маневра. Не само това, но тестването се извършва в гравитацията на Земята, докато действителното разгръщане ще се извърши при липса на гравитация.
И точно това е за всички тестове и повторни тестове. За разлика от Хъбъл, който в орбита с ниска земя е бил достъпен от астронавтите за ремонтни мисии, JWST е извън обсега. Възможно е бъдещ космически кораб да се захване с James Webb, за да коригира всички груби грешки при разполагането. Но компонентите не могат да бъдат заменени По същество има само един шанс да огледалото и слънчевият му щит да се разположат правилно.
С този важен тест зад тях, инженерите и техниците сега трябва внимателно да прибират слънчевия щит в конфигурация на изстрелването, като го сгъват в точното положение, необходимо за успешното внедряване. След това още тестове.
Все още има всеобхватни електрически тестове, които трябва да бъдат извършени, както и механични тестове, които имитират силите, които „обхватът ще изпита при изстрелването на ракета Ariane 5, която ще я отведе в космоса. След това ще има още един тест за разгръщането на Джеймс Уеб и окончателно подреждане.
Стартирането е планирано за 30 март 2021 г. Имаше серия забавяния за JWST, който първоначално трябваше да стартира някъде между 2007 и 2011 г. Това е сложна мисия и сложна, скъпа технология. НАСА е основният разработчик, но както Европейската космическа агенция, така и Канадската космическа агенция са направили значителен принос.
След като е в своята ореола в L2 и ако разгръщането върви добре, ще свърши новаторска работа. И да се надяваме, че ще забравим всички закъснения.
Повече ▼:
- Прессъобщение: Космическият телескоп Джеймс Уеб от НАСА изчиства критичните тестове за разполагане на слънцезащита
- Прессъобщение: Сложната материална техника на слънчевия екран на НАСА на Уебс
- Видео с космическото списание: Възходът на супертелескопите, част 2 - космически телескопи
