Griežtas testavimas yra bet kurios sėkmingos kosminės misijos pagrindas. Džeimso Webbo kosminis teleskopas (JWST) bus nutolęs milijono mylių atstumu, kai jame bus dislokuotas kritiškai svarbus saulės skydas, o jei jis neveikia taip, kaip planuota, tai jis. Žaidimas baigtas.
„Webb“ yra pažangiausias kada nors pastatytas kosminis teleskopas. Tai infraraudonųjų spindulių teleskopas ir labai jautrus. Bet norint pasiekti nepaprastą jautrumą, kuris leistų jai ištirti egzoplanetas ir tolimąją, ankstyvąją visatą, reikia ją vėsinti. Labai šaunu. Tai yra saulės skydo darbas.
Apsauga nuo saulės yra svarbi projektuojant teleskopą. Jamesas Webbas bus Lagrange 2 taške (L2), halo orbitoje, kuri saugo Žemę, Mėnulį ir Saulę. Saulė yra pagrindinis teleskopo šilumos šaltinis, o Žemė ir Mėnulis yra tik antriniai šaltiniai. Skydas efektyviai blokuoja visą energiją, gaunamą iš visų šių trijų kūnų, ir palaiko „skydą“ savo darbinėje temperatūroje, žemesnėje kaip –220 Celsijaus (–370 F; 50 K.).
Tarp JWST saulės skydo pusės ir „apimties“ pusės bus didelis temperatūrų skirtumas. NASA sako, kad saulės skydas gali pasiekti 110 C (230 F; 383 K) temperatūrą pakankamai karšta, kad virti kiaušinį, o užtemdyta teleskopo pusė bus pakankamai šalta, kad užšaldytų deguonį.
„Tai buvo pirmas kartas, kai erdvėlaivio elektronika ir teleskopas, esantis virš jo, atidarė ir įtempė saulės skydelį. „
Jamesas Cooperis, JWST saulės skydo vadovas.
Technikai ir inžinieriai ką tik baigė išbandyti visus penkis saulės skydo sluoksnius ir padėjo skydą į tą pačią padėtį, kurioje jis bus L2 aukštyje, 1,6 mln. Km (1 mln. Mylių) nuo Žemės. NASA pranešime spaudai teigė, kad šiuose bandymuose skydui panaudoti buvo naudojamos pačios erdvėlaivio sistemos ir kad bandymai buvo sėkmingi.
„Tai buvo pirmas kartas, kai erdvėlaivio elektronika ir teleskopas, esantis virš jo, atidarė ir įtempė saulės skydelį. Dėl to dislokacija vizualiai stulbina, ir tai atlikti buvo sudėtinga “, - sakė NASA„ Goddard “kosminių skrydžių centro NASA„ Webb “teleskopo saulės skydo vadovas Jamesas Cooperis NASA„ Greenbelt “, Merilandas.
Saulės skydas yra penki sluoksniai medžiagos, vadinamos Kaptonu. Kiekvienas sluoksnis yra tam tikro storio, ir jie yra atskirti tam tikru atstumu. Skydas taip pat turi siūles ir kitas savybes, sustiprinančias jį nuo meteorų. Kiekvienas iš sluoksnių yra padengtas aliuminiu, o du arčiausiai Saulės esantys 1 ir 2 sluoksniai yra vadinamosios „leduotosios silicio“ danga, atspindintys saulės ultravioletinę energiją atgal į kosmosą.
„Šis bandymas parodė, kad apsaugos nuo saulės sistema išgyveno erdvėlaivio elementų aplinkos bandymus, ir išmokė mus apie sąsajas ir sąveiką tarp teleskopo ir observatorijos saulės skydo dalių“, - pridūrė Cooperis. „Labai ačiū visiems inžinieriams ir technikams už atkaklumą, susitelkimą ir daugybę valandų pastangų, kad būtų pasiektas šis etapas.“
Džeimso Webbo erdvėlaivio autobusas yra maždaug tokio paties dydžio kaip „Hablas“. Bet JWST veidrodis yra dvigubai didesnis nei „Hablo“ veidrodis. Tai yra 6,5 m (21,3 pėdų) skersmens, auksu dengtas berilio segmentas, veidrodis, sudarytas iš 18 šešiakampių segmentų, kurių bendras surinkimo plotas yra 25 kv. Tiesą sakant, auksinis „Webb“ veidrodis jau yra kultūros piktograma, nors jis dar nebuvo paleistas.
Veidrodis turi būti toks didelis, kad būtų galima įvykdyti savo misijos tikslus, įskaitant stebėjimą iš pirmųjų žvaigždžių ir galaktikų Visatoje, bei, be kita ko, egzoplanetų studijas. Bet veidrodis ir reikiamas saulės atspalvis yra per dideli, kad tilptų į raketą. Štai kodėl tiek veidrodis, tiek saulės spinduliai yra sulankstyti paleidimui ir atidaromi tik tada, kai teleskopas yra pakeliui į paskirties vietą, sudėtingas manevras. Ne tik tai, bet ir visi bandymai atliekami Žemės gravitacijos metu, o realus dislokavimas įvyks nesant gravitacijos.
Štai ką ir reiškia visi bandymai ir pakartotiniai bandymai. Skirtingai nuo „Hablo“, į kurį Žemos žemės orbitoje astronautai galėjo patekti remonto tikslais, JWST yra nepasiekiamas. Gali būti, kad būsimasis erdvėlaivis gali susidoroti su Jamesu Webbu, norėdamas ištaisyti dideles dislokavimo klaidas. Bet komponentų negalima pakeisti. Iš esmės yra tik viena galimybė tinkamai panaudoti veidrodį ir jo saulės skydelį.
Atlikę šį svarbų bandymą, inžinieriai ir technikai dabar turi atidžiai išdėstyti saulės skydelį pagal paleidimo konfigūraciją, sulenkdami jį į tikslią padėtį, reikalingą sėkmingai įdiegti. Po to dar daugiau testų.
Vis dar reikia atlikti išsamius elektrinius bandymus, taip pat mechaninius bandymus, imituojančius jėgas, kurias patirs „paleisdami“ raketą „Ariane 5“, kuri paims ją į kosmosą. Tada bus dar vienas Džeimso Webbo dislokavimo testas ir paskutinis pakrovimas.
Pradėti planuojama 2021 m. Kovo 30 d. JWST, kuri iš pradžių turėjo būti paleista kažkur nuo 2007 iki 2011 m., Vėlavo. Tai sudėtinga misija ir sudėtinga, brangi technologija. NASA yra pagrindinis kūrėjas, tačiau tiek Europos kosmoso agentūra, tiek Kanados kosmoso agentūra labai prisidėjo.
Patekęs į savo haloorbitą L2 ir, jei dislokavimas vyks gerai, jis atliks novatorišką darbą. Ir tikimės, kad pamiršime visus vėlavimus.
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: NASA Džeimso Webbo kosminis teleskopas pašalina kritinį saulės skydo sklidimo bandymą
- Pranešimas spaudai: NASA Webb teleskopo saulės skydo sudėtinga medžiagų inžinerija
- Žurnalas „Space“ - „Superteleskopų kilimas“, 2 dalis. Kosminiai teleskopai
