Džeimso Webbo kosminis teleskopas (JWST) yra labai lauktas, ilgai lauktas „naujos kartos“ teleskopas, kuris, tikimės, pažvelgs dar tolėliau ir giliau į dulkėtas žvaigždes formuojančius regionus, naudojant ilgesnius bangos ilgius ir didesnį jautrumą nei bet kuris ankstesnis kosminis teleskopas. . Kad pakiltumėte į kitą lygį, jūs suprantate, kad norint sukurti šį novatorišką, nepaprastai didžiulį teleskopą, reikės sukurti naujas technologijas. Tu būsi teisus.
Tiesą sakant, inžinieriai turėjo panaudoti šiek tiek nekontroliuojamo elemento, kad sukurtų vienkartinę važiuoklę - stuburą, kuris kartu laikys erdvėlaivį.
„Unobtainium“ nėra vien tik medžiagos, išgautos Džeimso Camerono filme „Avataras“, pavadinimas. Tai žodis, naudojamas inžinerijoje - o kartais ir grožinė literatūra - apibūdinti bet kokią ypač retą, brangiai kainuojančią ar fiziškai neįmanomą medžiagą ar įrenginį, reikalingą tam, kad būtų įgyvendintas tam tikras programos dizainas.
JWST važiuoklė, vadinama integruotu mokslo prietaisų moduliu ISIM, yra pagaminta iš niekuomet negamintos kompozicinės medžiagos, kuri turėjo atlaikyti ypač šaltą temperatūrą, kurią ji patirs, kai observatorija pasieks savo orbitos 1,5 milijono kilometrų (930 000 mylių). ) iš Žemės.
ISIM ką tik išlaikė labai svarbų testą, išgyvendamas temperatūrą, kuri nukrito net iki 27 kelvinų (-411 laipsnių pagal Farenheito laipsnį) ir yra šaltesnė nei Plutono paviršiaus per bandymų ciklą Goddardo kosmoso aplinkos simuliatoriuje - trijų aukštų terminio vakuumo kameroje. kuris modeliuoja erdvėje esančias temperatūros ir vakuumo sąlygas.
Goddardo kosminių skrydžių centro komandai, kuriai buvo pavesta statyti važiuoklę, reikėjo medžiagos, kuri užtikrintų, kad įvairūs JWST prietaisai išlaikys tikslų kriogeninį suderinimą ir stabilumą, tačiau išgyvens nepaprastas gravitacines jėgas, patirtas paleidimo metu.
Bandymas buvo atliktas siekiant išsiaiškinti, ar automobilio dydžio konstrukcija susitraukė ir neiškraipyta, kaip buvo prognozuojama, kai ji atvėsta nuo kambario temperatūros iki šalčio - labai svarbu, nes mokslo prietaisai turi išlaikyti tam tikrą vietą konstrukcijoje, kad galėtų priimti teleskopo 6,5 surinktą šviesą. -metro (21,3 pėdų) pagrindinis veidrodis. Jei dėl peršalimo konstrukcija susitraukė ar iškreipta nenuspėjamai, instrumentai nebegalės rinkti duomenų apie viską - nuo pirmųjų šviečiančių žaibų po Didžiojo sprogimo iki žvaigždžių sistemų, galinčių palaikyti gyvybę, susidarymo.
Kai jie pirmą kartą pradėjo veikti, ten nebuvo nieko, kas nuotoliniu būdu atitiktų to, ko reikia. Taigi, liko viena alternatyva: sukurti savo, dar pagaminamą medžiagą, kurią komandos nariai juokaudami vadino „neperdirbtu“. Atlikdama matematinį modeliavimą, komanda išsiaiškino, kad sujungusi dvi kompozicines medžiagas ji gali sukurti anglies pluošto / cianatinio esterio dervų sistemą, kuri būtų ideali gaminant kvadratinius konstrukcijos vamzdžius, kurių skersmuo yra 75 mm (3 coliai).
Neseniai atlikto 26 dienų bandymo metu ir pakartotinai atliekant bandymų ciklus, Goddardo inžinierių suprojektuota santvaros forma nesuskilo. Kaip spėjama, struktūra susitraukė tik 170 mikronų - adatos pločio - kai ji siekė 27 kelvinus (-411 laipsnių pagal Fahrenheitą) ir gerokai viršijo projektinį reikalavimą - maždaug 500 mikronų. „Mes tikrai nebūtume galėję iš naujo suderinti instrumentų orbitoje, jei struktūra per daug judėtų“, - sakė ISIM struktūros projekto vadovas Ericas Johnsonas. „Štai kodėl mums reikėjo įsitikinti, kad sukūrėme tinkamą struktūrą“.
Šios struktūros tipas galėtų pasitarnauti NASA ateityje naujos kartos, esančios už JWST ribų, ir taip pat galėtų būti „atrama“, kuri gamintojams galėtų būti naudinga projektuojant struktūras, kurioms reikalingas aukštas tolerancijos sąlygos.
Šaltinis: NASA Goddard
