NASA GODDARD SPACE FLIGHT CENTER, MD - Det er fascinerende! Det er den overveldende følelsen som kommer til uttrykk blant de heldige få som setter sine egne øyeboller på det nylig eksponerte gyldne primærspeilet i hjertet av NASAs mammut James Webb Space Telescope (JWST) - et sentiment som deles av teamet som bygger det enestående observatorium og meg selv under et besøk denne uken av Space Magazine.
“Teleskopet er oppe nå [konkav]. Så du ser det i all sin prakt! ” sa John Durning, viseprosjektleder for Webb Teleskop, i et eksklusivt intervju med Space Magazine ved NASAs Goddard Space Flight Center tirsdag 3. mai, etter at dekslene ble forsiktig fjernet for bare noen dager siden fra alle de 18 primære speilsegmentene og strukturen ble midlertidig pekt med ansiktet opp.
"Hele speilsystemet er sjekket ut, integrert og justeringen er sjekket."
Det er et bannerår for JWST på Goddard der ingeniørene og teknikerne er langt inne i den endelige monterings- og integrasjonsfasen av den optiske og vitenskapelige instrumentdelen av det kolossale observatoriet som vil revolusjonere vår forståelse av kosmos og vår plassering i. Og de er beveger seg med i raskt tempo.
JWST er den vitenskapelige etterfølgeren til NASAs 25 år gamle Hubble-romteleskop. Det vil bli det største og kraftigste romteleskopet som noensinne er blitt bygget av menneskeheten etter at det ble lansert 30 måneder fra nå.
Flystrukturen for bakplanets monteringsstol som inneholder speil og vitenskapelige instrumenter ankom Goddard i august i fjor fra Webb hovedentreprenør Northrop Grumman Aerospace Systems i Redondo Beach, California.
Det møysommelige monteringsarbeidet for å brette sammen det primære speilet på 6,5 meter i diameter begynte like før Thanksgiving 2015-ferien, da den første enheten ble installert på det sentrale segmentet av speilholdingsplanet.
Teknikere fra Goddard og Harris Corporation i Rochester, New York, befolket deretter metodisk bakflyplanenheten én etter én, og installerte i rekkefølge det siste primære speilsegmentet i februar etterfulgt av det ene sekundære speilet på toppen av den massive trioen av speilmonteringsbommer og tertiær- og styrespeil inne i Aft Optics System (AOS).
Alt forløp i henhold til den nøye koreograferte timeplanen.
"Speilinstallasjonen gikk veldig bra," sa Durning til Space Magazine.
"Vi har opprettholdt planen vår hele tiden for å installere alle 18 primære speil segmenter. Deretter består midtdelen, som er kjeglen i sentrum, og består av Aft Optics System (AOS). Vi installerte det for to måneder siden. Det gikk veldig bra. ”
Flystrukturen og sammenstillingen av bakplanet fungerer som ryggraden på $ 8,6 milliarder Webb-teleskoper.
Neste trinn er å installere observatoriets kvartett med avanserte forskningsinstrumenter, en pakke kjent som ISIM (Integrated Science Instrument Module), i fagverkstrukturen i løpet av de neste ukene.
"Teleskopet er fullt integrert, og vi gjør nå de siste finpregene for å bli forberedt på å godta instrumentpakken som vil begynne å skje senere denne uken," forklarte Durning.
Det integrerte optiske speilsystemet og ISIM danner Webbs optiske tog.
"Så vi oppretter akkurat nå den nye integrasjonsenheten kalt OTIS - som er en kombinasjon av OTE (Optical Telescope Assembly) og ISIM (Integrated Science Instrument Module) sammen."
"Det er egentlig hele det optiske toget til observatoriet!" Durning oppgitt.
"Det er den kritiske fotonstien for systemet. Så vi vil ha det integrert i løpet av de neste ukene. ”
Den kombinerte OTIS-enheten av speil, vitenskapsmodul og bakplanplanet veier 3940 kg og måler 28'3 ”(8,6 m) x 8” 5 ”(2,6 m) x 7” 10 ”(2,4 m).
Etter at OTIS er fullt integrert, vil ingeniører og teknikere bruke resten av året på å utsette det for miljøtesting, legge til det termiske teppet og teste det optiske toget - før de sender den enorme strukturen til NASAs Johnson Space Center.
"Så vil vi sende den til NASAs Johnson Space Center (JSC) tidlig neste år for å gjøre noen cryovac-tester, og verifiseringen etter miljøtesten etter det optiske systemet," Under utdypet.
"I mellomtiden avslutter Northrup Grumman fabrikasjonen av solskjermen og avslutter integrasjonen av romfartøyets komponenter i delene deres."
Så sent i 2017 er de to brikkene - OTIS-konfigurasjonen og solskjermkonfigurasjonen - for første gang sammen som et fullstendig observatorium. Det skjer på Northrup Grumman i Redondo Beach. ”
Webbs optiske tog består av fire forskjellige speil. Vi diskuterte detaljene i speilene, installasjonen og testingen.
"Det er fire speilflater," sa Durning.
"Vi har det store primærspeilet på 18 segmenter, det sekundære speilet sitter på stativet over det, og midtpartiet som ser ut som en pyramidestruktur [AOS] inneholder det tertiære speilet og det fine styrespeilet."
“AOS kommer som en komplett pakke. Som ble satt inn i midten [av primærspeilet]. ”
Hvert av de 18 sekskantede formene av primærspeil måler litt over 1,3 meter over tyngden og veier omtrent 40 kilo. De er laget av beryllium, gullbelagt og omtrent på størrelse med et salongbord.
I verdensrommet vil den foldede speilstrukturen utfolde seg i side om side-seksjoner og fungere sammen som et stort speil på 21,3 fot (6,5 meter), uten enestående størrelse og lysinnsamlingsevne.
Det ensomme avrundede sekundærspeilet sitter øverst på stativbommen over primæren.
Det tertiære speilet og det fine styringsspeilet sitter i Aft Optics System (AOS), en kjegleformet enhet som ligger i midten av primærspeilet.
“Slik fungerer det er at lyset fra det primære speilet spretter opp til sekundæret, og det sekundære spretter ned til tertiæret,” forklarte Durning.
“Og så spretter tertiæren - som er innenfor den AOS-strukturen - ned til styrespeilet. Og så styrer speilstyret bjelkene til fotoner til plukke-speilene som sitter under i ISIM-strukturen. ”
“Så fotonene går gjennom den AOS-kjeglen. Det er en maske på toppen som skjærer av banen slik at vi har en fast form på bjelken som kommer gjennom. ”
“Det er det tertiære speilet som leder fotonene til det fine styrespeilet. Det fine styrespeilet dirigerer det deretter [fotonene] til pick-up-speilene som sitter under i ISIM-strukturen. ”
Så justeringen mellom AOS-systemet og teleskopets primære og sekundære speil er utrolig kritisk.
“TOS-speilet AOS fanger lyset [fra sekundærspeilet] og leder lyset til styrespeilet. Kravene til justering var akkurat det vi trengte. Så det var utmerket fremgang. ”
“Så hele speilsystemet er sjekket ut. Systemet er integrert og justeringen er sjekket. "
Webbs gyldne speilstruktur ble vippet opp i en veldig kort periode denne uken 4. mai, sett i denne NASA-tidsperioden:
Det 18-segmentet primære speilet til NASAs James Webb romteleskop ble løftet opp til vertikal innretting i det største rene rommet ved byråets Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, 4. mai 2016. Kreditt: NASA
Det gargantuanske observatoriet vil betydelig overstige lysinnsamlingskraften til NASAs Hubble-romteleskop (HST) - for tiden det kraftigste romteleskopet som noensinne er sendt til verdensrommet.
Når speilstrukturen er fullført, er neste trinn ISIM-vitenskapsmodulinstallasjon.
For å oppnå det, flyttet teknikere Webb-speilstrukturen nøye denne uken inn i strukturen til rene rom.
Som vist i denne tidsperioden-videoen vi opprettet fra Webbcam-bilder, vippet de strukturen loddrett, vendte den rundt, senket den ned igjen horisontalt og transporterte den deretter via en kran inn i arbeidsplattformen.
Time-lapse som viser det avdekkede 18-segmenters primære speilet av NASAs James Webb-romteleskopet som ble hevet i vertikal stilling, snudd og senket opp ned til horisontal stilling og deretter flyttet til behandlingsgaleri i det største rene rommet ved byråets Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, 4. mai 5. 2016, Bilder: NASA Webbcam. Time-lapse av Ken Kremer / kenkremer.com / Alex Polimeni
Teleskopet vil lanseres på en Ariane V-booster fra Guiana Space Center i Kourou, Fransk Guyana i 2018.
Webb Telescope er et felles internasjonalt samarbeidsprosjekt mellom NASA, European Space Agency (ESA) og Canadian Space Agency (CSA).
Webb er designet for å se på universets første lys og vil være i stand til å kikke seg tilbake i tid til da de første stjernene og de første galaksene dannet seg. Det vil også studere historien til vårt univers og dannelsen av solsystemet vårt, så vel som andre solsystemer og eksoplaneter, hvorav noen kan være i stand til å støtte liv på planeter som ligner Jorden.
Mer om ISIM i neste historie.
Se dette rommet for mine pågående rapporter om JWST-speil, vitenskap, konstruksjon og testing.
Hold deg oppdatert her om Ken fortsetter om jord- og planetenes vitenskap og menneskelig romfartsnyheter.
