Range testimine on iga eduka kosmosemissiooni keskmes. James Webbi kosmoseteleskoop (JWST) jääb miljoni miili kaugusele, kui ta töötab oma missioonikriitilise päikesekaitsekilbi ja kui see ei toimi plaanipäraselt, siis see on. Mäng läbi.
Webb on kõige arenenum kosmoseteleskoop, mis eales ehitatud. See on infrapunane teleskoop ja ülitundlik. Kuid selleks, et saavutada äärmine tundlikkus, mis võimaldab tal uurida eksoplaneete ja kauget, varast universumit, tuleb seda hoida jahedas. Väga lahe. Ja see on päikesevarju töö.
Päikesekaitse on teleskoobi kujundamisel kriitilise tähtsusega. James Webb asub Lagrange'i punktis 2 (L2) haloorbiidil, mis hoiab Maa, Kuu ja Päike selle taga. Päike on teleskoobi peamine soojusallikas ning Maa ja Kuu on vaid sekundaarsed allikad. Kilp blokeerib tõhusalt kogu energia, mis tuleb nendest kolmest kehast, ja hoiab ulatust töötemperatuuril allpool –220 ° C (–370 F; 50 K.)
JWST päikesevarje külje ja ulatuse külje vahel on äärmine temperatuuride erinevus. NASA sõnul võib päikesevarje temperatuur ulatuda 110 C (230 F; 383 K,) muna keetmiseks piisavalt kuumaks, varjutatud teleskoobi külg on aga hapniku külmutamiseks piisavalt külm.
“See oli esimene kord, kui kosmoselaevade elektroonika ja selle kohal oleva teleskoobi abil on päikesevari kasutusele võetud ja pingutatud. “
James Cooper, JWST päikesekaitsekilbi juht.
Tehnikud ja insenerid lõpetasid just kõigi viie päikesevarje kihi testimise ja panid kilbi samasse kohta, kus see asub L2, 1,6 miljoni km (1 miljon miili) kaugusel Maast. NASA ütles pressiteates, et need testid kasutasid kilbi kasutuselevõtmiseks kosmoselaeva enda süsteeme ja testimine oli edukas.
“See oli esimene kord, kui kosmoselaevade elektroonika ja selle kohal oleva teleskoobi abil on päikesevari kasutusele võetud ja pingutatud. Selle juurutamine on seetõttu visuaalselt uimastav ja selle saavutamine oli keeruline, “ütles NASA Wedali teleskoobi päikesevarjude juhataja NASA Goddardi kosmoselennukeskuse juhataja James Cooper Marylandi osariigis Greenbeltis.
Päikesekaitse on viis kihti materjali, mida nimetatakse Kaptoniks. Kõik kihid on kindla paksusega ja neid eraldab konkreetne vahemaa. Kilbil on ka õmblused ja muud omadused, mis tugevdavad seda meteooride vastu. Kõik kihid on kaetud alumiiniumiga ja kahel Päikesele kõige lähemal asuval kihil, 1. ja 2. kihil, on nn legeeritud räni kate, mis peegeldab Päikese ultraviolettkiirguse energiat tagasi kosmosesse.
"See test näitas, et päikesevarjusüsteem ületas kosmoselaevade elementide keskkonnakatsetused ning õpetas meile observatooriumi teleskoobi ja päikesevarje osade liideseid ja koostoimeid," lisas Cooper. "Suur tänu kõigile inseneridele ja tehnikutele visaduse, keskendumise ja lugematute tundidepikkuse pingutuse eest selle verstaposti saavutamiseks."
James Webbi kosmoseaparaadi buss on umbes sama suur kui Hubble. Kuid JWSTi peegel on Hubble'i topelt suurus. See on 6,5 m (21,3 jalga) läbimõõduga kuldkattega berülliumi segmenteeritud peegel, mis koosneb 18 kuusnurksest segmendist ja mille kogumispind on 25 ruutmeetrit. Tegelikult on Webbi kullapeegel juba kultuuriikoon, ehkki seda pole veel käivitatud.
Peegel peab olema nii suur, et täita oma missiooni eesmärke, mis hõlmavad muu hulgas universumi esimestest tähtedest ja galaktikatest pärineva valguse vaatlemist ja eksoplaneetide uurimist. Kuid peegel ja vajalik päikesevari on raketi sisse mahutamiseks liiga suured. Sellepärast on nii peegel kui ka päikesevari käivitamiseks üles pööratud ja kasutusele võetud alles siis, kui teleskoop on teel sihtkohta, keeruline manööver. Seda mitte ainult, vaid kõik testimine toimub Maa gravitatsiooni järgi, samas kui tegelik kasutuselevõtt toimub gravitatsiooni puudumisel.
Ja just see on kogu testimine ja uuesti testimine. Erinevalt Hubble'ist, millele Madal Maa orbiidil pääsesid astronaudid parandustöödeks, on JWST käeulatusest väljas. Võimalik, et tulevane kosmoselaev võib James Webbiga võidelda, et parandada võimalikke tõsiseid juurutusvigu. Kuid komponente ei saa asendada. Sisuliselt on vaid üks võimalus saada peegel ja selle päikesevari korralikult kasutusele.
Pärast seda olulist katset peavad insenerid ja tehnikud nüüd päikesevarju hoolikalt laskma konfiguratsiooni, muutes selle edukaks kasutuselevõtuks vajalikus täpsusesse. Pärast seda veel teste.
Veel on vaja läbi viia ulatuslikud elektrikatsed, samuti mehaanilised katsed, mis jäljendavad jõudusid, mida 'ulatus kogeb raketti Ariane 5 käivitades, mis selle kosmosesse viib. Seejärel toimub veel üks James Webbi kasutuselevõtu test ja viimane kokkupanek.
Käivitamine on kavandatud 30. märtsil 2021. JWSTi jaoks, mis algselt pidi käivituma vahemikus 2007–2011, on olnud mitmeid viivitusi. See on keeruline missioon ja keeruline, kallis tehnoloogia. Esmane arendaja on NASA, kuid nii Euroopa Kosmoseagentuur kui ka Kanada kosmoseagentuur on andnud olulise panuse.
Kui see on L2-s oma orbiidi orbiidil ja kui juurutamine läheb hästi, teeb ta murrangulise töö. Ja loodetavasti unustame kõik viivitused.
Veel:
- Pressiteade: NASA James Webbi kosmoseteleskoop puhastab kriitilise päikesevarju kasutuselevõtu testimise
- Pressiteade: NASA Websi teleskoobi päikesevarju keerukas materjalitehnoloogia
- Kosmoseajakirja video: Superteleskoopide tõus - 2. osa - Kosmoseteleskoobid
