Strogo testiranje je srce svake uspješne svemirske misije. James Webb svemirski teleskop (JWST) bit će udaljen milijun milja kada razriješi svoj kritični sunčani štit, a ako ne funkcionira kako je planirano, to je to. Igra je gotova.
Webb je najnapredniji svemirski teleskop ikad izgrađen. To je infracrveni teleskop i vrlo osjetljiv. Ali da bi se postigla ekstremna osjetljivost koja će mu omogućiti proučavanje egzoplaneta i dalekog, ranog svemira, potrebno ga je ohladiti. Jako cool. A to je posao sunčanog štita.
Štitnik od sunca presudan je u dizajnu teleskopa. James Webb bit će u točki Lagrange 2 (L2), u orbiti haloa koji drži Zemlju, Mjesec i Sunce iza sebe. Sunce je glavni izvor topline za teleskop, a Zemlja i Mjesec su samo sekundarni izvori. Štit učinkovito blokira svu energiju koja dolazi iz sva tri navedena tijela i održava područje djelovanja pri njegovoj radnoj temperaturi ispod -220 Celzija (-370 F; 50 K.)
Bit će ekstremna temperaturna razlika između stranice sunčanog oklopa JWST i „područja primjene. NASA kaže da štitnik sunca može doseći temperaturu od 110 C (230 F; 383 K,) dovoljno vruću da skuha jaje, dok će zasjenjena strana teleskopa biti dovoljno hladna da zamrzne kisik.
„To je bio prvi put da je suncobran postavljen i napet tenzijom svemirske letjelice i da je iznad njega prisutan teleskop. „
James Cooper, voditelj JWST-zaštitnog okidača.
Tehničari i inženjeri upravo su dovršili testiranje svih pet slojeva sunčevog štitnika i stavili štit u isti položaj u kojem će se nalaziti na L2, 1,6 milijuna km (1 milja milja) od Zemlje. NASA je u priopćenju priopćila kako su ti testovi koristili vlastite sustave svemirske letjelice za razmještanje štita i da je testiranje bilo uspješno.
„To je bio prvi put da je suncobran postavljen i napet tenzijom svemirske letjelice i da je iznad njega prisutan teleskop. Kao rezultat toga, raspoređivanje je vizualno zapanjujuće i bilo je izazovno postići “, rekao je James Cooper, NASA-in menadžer sunčevog zaštitnog teleskopa Webb u NASA-inom Goddard svemirskom letu, Greenbelt, Maryland.
Štitnik od sunca je pet slojeva materijala koji se zove Kapton. Svaki od slojeva je određene debljine, a oni su razdvojeni određenom udaljenošću. Štit također ima šavove i druga obilježja koja ga pojačavaju protiv meteora. Svaki od slojeva presvučen je aluminijom, a dva sloja najbliža Suncu, Slojevi 1 i 2, imaju ono što se naziva "dopirani silicij" premaz kako bi se Sunčeva ultraljubičasta energija vratila u svemir.
"Ovaj test pokazao je da je sustav za zaštitu od sunca preživio testiranje elemenata svemirske letjelice i naučio nas o sučeljima i interakcijama između teleskopa i dijelova osmatračnice na suncu", dodao je Cooper. "Veliko hvala svim inženjerima i tehničarima na upornosti, usredotočenosti i bezbroj sati napora da se postigne ova prekretnica."
Autobus svemirske letjelice Jamesa Webba je otprilike iste veličine kao i Hubble. Ali ogledalo JWST-a dvostruko je veće od Hubbleovog. To je 6,5 m (21,3 ft) promjera, zlatno presvučeno ogledalo od berilija koje je sastavljeno od 18 šesterokutnih segmenata, s kombiniranom površinom sakupljanja od 25 četvornih metara. U stvari, Webbino zlatno ogledalo već je kulturna ikona, iako se nije pokrenulo.
Ogledalo mora biti toliko veliko da bi zadovoljilo svoje ciljeve misije, koji uključuju promatranje svjetlosti iz prvih zvijezda i galaksija u svemiru, te proučavanje egzoplaneta, između ostalog. Ali ogledalo i potrebna suncobran su prevelika da bi se mogla uklopiti u raketu. Zato su i zrcalo i suncobran zaslonjeni za lansiranje i postavljeni tek kada je teleskop na putu za odredište, kompliciran manevar. I ne samo to, već se sve testiranje vrši u Zemljinoj gravitaciji, dok će se stvarno raspoređivanje odvijati u odsutnosti gravitacije.
A to je ono o čemu se radi sve ispitivanje i ponovno testiranje. Za razliku od Hubblea, koji je u Zemljinoj orbiti bio astronautima dostupan za popravne misije, JWST nije dostupan. Moguće je da se budući svemirski brod mogao boriti s Jamesom Webbom da ispravi sve velike pogreške u raspoređivanju. Ali komponente se ne mogu zamijeniti. U suštini, postoji samo jedna mogućnost da se ogledalo i njegov sunčani štit pravilno rasporede.
S ovim važnim testom koji stoji iza njih, inženjeri i tehničari sada moraju pažljivo ugraditi štitnik za sunce u konfiguraciju lansiranja, savijajući ga u točno određeni položaj potreban za uspješno postavljanje. Nakon toga još testova.
Još uvijek su potrebna sveobuhvatna električna ispitivanja, kao i mehanička ispitivanja koja oponašaju sile koje će imati „opseg“ tijekom lansiranja na raketu Ariane 5 koja će ga odvesti u svemir. Potom će biti još jedan test rasporeda Jamesa Webba i konačno slaganje.
Lansiranje je zakazano za 30. ožujka 2021. Uslijedio je niz odgađanja za JWST, koji je prvotno trebao pokrenuti negdje između 2007. i 2011. To je složena misija i složen, skup i tehnološki dobar dio. NASA je primarni programer, ali i Europska svemirska agencija i Kanadska svemirska agencija dali su značajan doprinos.
Nakon što uđe u svoju orbitu u halo na L2, a ako razmještaj prođe dobro, učinit će revolucionarni posao. I nadamo se da ćemo zaboraviti sva kašnjenja.
Više:
- Priopćenje za javnost: NASA-ov James Webb svemirski teleskop briše kritična ispitivanja postavljanja sunčevih zaslona
- Priopćenje za javnost: Složeno postrojenje materijala NASA-inog suncobrana za teleskop
- Svemirski magazin Video: porast superteleskopa 2. Dio - Svemirski teleskopi
