Το τηλεσκόπιο Webb αναπτύσσει σκίαστρο σε σχήμα διαμαντιού – Spaceflight Now

Η ιδέα του καλλιτέχνη για το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, όπως φάνηκε μετά το άνοιγμα του σκίαστρου πέντε επιπέδων της αποστολής. Πίστωση: NASA

Πετώντας έξω από τη Γη σε απόσταση άνω των 400.000 μιλίων, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb επέκτεινε δύο βέλη την Παρασκευή και ανέπτυξε το σκίαστρο πέντε επιπέδων της αποστολής στο μέγεθος ενός γηπέδου τένις, σηματοδοτώντας ένα ορόσημο για το παρατηρητήριο μετά το δάγκωμα των νυχιών την Παραμονή της Πρωτοχρονιάς. για αστρονόμους και μηχανικούς της Γης.

Οι κρίσιμες αναπτύξεις σημάδεψαν τις πιο επικίνδυνες στιγμές για την προετοιμασία του παρατηρητηρίου σχεδόν 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων για επιστημονικές επιχειρήσεις, μετά την επιτυχή εκτόξευση του στις 25 Δεκεμβρίου με έναν ευρωπαϊκό πύραυλο Ariane 5.

Η NASA επιβεβαίωσε την επιτυχή επέκταση της μέσης ράμπας στην πλευρά του λιμανιού σε μια ενημέρωση λίγο μετά τις 7:00 μ.μ. EST Παρασκευή (0000 GMT Σάββατο). Σχεδόν τέσσερις ώρες αργότερα, η NASA ανακοίνωσε ότι η δεξιά έκρηξη παρατάθηκε.

Οι δύο μεσαίοι πόλοι αλεξήλιο της Webb έχουν σχεδιαστεί για να τραβούν τις πέντε μεμβράνες αλεξήλιο στο χαρακτηριστικό σχήμα διαμαντιού τους.

«Οι μεσαίοι βραχίονες είναι το άλογο εργασίας του σκίαστρου και κάνουν τη βαριά ανύψωση του ξεδιπλώματος και του τραβήγματος των μεμβρανών σε αυτό το εμβληματικό πλέον σχήμα», είπε ο Keith Parrish, διευθυντής του Παρατηρητηρίου Webb στο Goddard Space Flight Center της NASA.

Τα πληρώματα εδάφους άρχισαν να επεκτείνουν τις δύο ράμπες σκίαστρου αρκετές ώρες αργότερα από το αναμενόμενο, δήλωσε η NASA σε μια ενημέρωση την Παρασκευή το βράδυ. Η διαστημική υπηρεσία είπε ότι οι ελεγκτές αποστολής στο Επιστημονικό Ινστιτούτο του Διαστημικού Τηλεσκοπίου έλαβαν πρόσθετα μέτρα για να επιβεβαιώσουν ότι ένα σκίαστρο είχε τυλιχτεί εντελώς πριν κάνουν την πρώτη ανάπτυξη στα μισά του δρόμου.

«Οι διακόπτες που θα έπρεπε να υποδεικνύουν το τυλιγμένο κάλυμμα δεν έσβησαν όταν έπρεπε», είπε η NASA. Ωστόσο, δευτερεύουσες και τριτογενείς πηγές επιβεβαίωσαν ότι ίσχυε. Τα δεδομένα θερμοκρασίας φάνηκε να δείχνουν το σκίαστρο ξετυλιγμένο για να μπλοκάρει το ηλιακό φως από έναν αισθητήρα και οι αισθητήρες γυροσκοπίου έδειξαν μια κίνηση συμβατή με την ενεργοποίηση των συσκευών ξεκλειδώματος αλεξήλιο.

Οι κουκούλες άνοιξαν και διπλώθηκαν για να εκτεθεί το αλεξήλιο στο διάστημα την Πέμπτη, αλλά οι κουκούλες έπρεπε να διπλωθούν περισσότερο όταν ξεκίνησε η ενδιάμεση ανάπτυξη.

«Αυτή η τελευταία προετοιμασία για την έναρξη της επέκτασης στη μέση της έκρηξης ήταν αυτό που ανέλυε η ομάδα πριν ξεκινήσει την ανάπτυξη», έγραψε η NASA στο Twitter.

Πέντε τηλεσκοπικά τμήματα του λιμανιού, ή στην αριστερή πλευρά, στα μισά του δρόμου άρχισαν να εκτείνονται γύρω στις 1:30 μ.μ. EST (6:30 μ.μ. GMT) την Παρασκευή. Το μηχανοκίνητο μπουμ έφτασε σε πλήρη ανάπτυξη στις 4:49 μ.μ. EST (2149 GMT), είπε η NASA.

Η δεξιά ή δεξιά προέκταση του βραχίονα ξεκίνησε στις 6:31 μ.μ. EST (11:31 GMT) και τελείωσε περίπου στις 22:13 EST (03:13 GMT).

READ  Δανοί επιστήμονες ανακαλύπτουν δύο νέα είδη μυκήτων που μετατρέπουν τις μύγες σε «ζόμπι»

Οι δύο μεσαίοι βραχίονες είναι πλέον κλειδωμένοι στη θέση o

«Η ολοκλήρωση του σκίαστρου και η ανάπτυξη στα μισά του δρόμου τις τελευταίες δύο ημέρες σηματοδοτεί ένα κρίσιμο ορόσημο για τον Webb», δήλωσε η NASA σε μια ενημέρωση που γράφτηκε την Παρασκευή το βράδυ.

Το Webb διαθέτει 344 συσκευές που θα πρέπει να λειτουργούν ακριβώς όπως αναμένεται. Από αυτές, οι 107 είναι συσκευές ενεργοποίησης μεμβράνης, μη εκρηκτικοί ενεργοποιητές που ασφαλίζουν το αλεξήλιο στη θέση του για εκτόξευση. Και τα 107 κυκλοφόρησαν με επιτυχία για να επιτρέψουν στο σκίαστρο να ανοίξει στην πλήρη του διάσταση.

Συνολικά, η ακολουθία ανάπτυξης της αποστολής βασίζεται σε 140 μηχανισμούς σκανδάλης, 70 συγκροτήματα μεντεσέδων, οκτώ κινητήρες ανάπτυξης, 400 τροχαλίες και 90 καλώδια τετάρτου μιλίου. Υπάρχει επίσης μια σειρά από ρουλεμάν, ελατήρια και γρανάζια για τη μετατροπή του Webb από την εκτόξευση σε λειτουργική εγκατάσταση.

Η ομπρέλα έχει μήκος 21,2 μέτρα και πλάτος 14,2 μέτρα.

Οι αξιωματούχοι έχουν επανειλημμένα δηλώσει ότι το πρόγραμμα ανάπτυξης του Webb θα μπορούσε να αλλάξει με βάση τις συνθήκες σε πραγματικό χρόνο.

«Σήμερα είναι ένα παράδειγμα του γιατί συνεχίζουμε να λέμε ότι δεν πιστεύουμε ότι το πρόγραμμα ανάπτυξης μας θα μπορούσε να αλλάξει, αλλά ότι Περίμενε αφήστε αυτό να αλλάξει», είπε ο Parrish. «Η ομάδα έκανε αυτό που επαναλάβαμε για τέτοιου είδους καταστάσεις: σταματήστε, αξιολογήστε και προχωρήστε μεθοδικά με ένα σχέδιο. Έχουμε ακόμη πολύ δρόμο να διανύσουμε με όλη αυτή τη διαδικασία ανάπτυξης.

Αποτελούμενο από πέντε εύθραυστες μεμβράνες kapton, η καθεμία λεπτή όσο μια ανθρώπινη τρίχα, η κουκούλα του φακού θα κρατήσει τους καθρέφτες, τα όργανα και τους ανιχνευτές του Webb σε συνεχή σκιά, επιτρέποντας στις θερμοκρασίες λειτουργίας τους να πέσει σχεδόν στους μείον 400 βαθμούς Φαρενάιτ. Τέτοιες ψυχρές συνθήκες είναι απαραίτητες για τον Webb για να δει το αμυδρό υπέρυθρο φως των πρώτων γαλαξιών στο σύμπαν που βρίσκονται σε απόσταση μεγαλύτερη από 13,5 δισεκατομμύρια έτη φωτός.

Πριν από την εκτόξευση του Webb, οι περισσότεροι διευθυντές και αστρονόμοι της NASA που περίμεναν να χρησιμοποιήσουν το τηλεσκόπιο Webb, προϊόν σχεδόν τριών δεκαετιών ανάπτυξης, έδωσαν την ίδια απάντηση για την πιο αγχωτική στιγμή της αποστολής: την ανάπτυξη του αλεξήλιο.

READ  Τα αεροσκάφη SpaceX κατευθύνονται προς τη θάλασσα για εκτόξευση Falcon 9 πλάτης-πλάτης

«Το σκίαστρο είναι ένα από εκείνα τα πράγματα που είναι σχεδόν εγγενώς απροσδιοριστία», είπε ο Μάικ Μένζελ, μηχανικός συστημάτων αποστολής του Γουέμπ στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Γκόνταρντ της NASA στο Μέριλαντ. «Η NASA έχει συνηθίσει να αναπτύσσει άκαμπτες δοκούς σε μεντεσέδες επειδή είναι ντετερμινιστικές, μπορείτε να καθορίσετε την κίνησή τους. “

“Λαμβάνοντας υπόψη ότι υπάρχουν 40 διαφορετικές μεγάλες αναπτύξεις και εκατοντάδες τροχαλίες και καλώδια, όλα αυτά με κάνουν νευρικό και θα παραμείνουν έτσι μέχρι να αναπτυχθούν πλήρως”, δήλωσε ο John Grunsfeld, αστροφυσικός, πρώην αστροναύτης και Διευθύνων Σύμβουλος της επιστημονικής αποστολής της NASA από 2012. έως το 2016, μια βασική περίοδος στην ανάπτυξη της Webb.

Αλλά ήταν το αλεξήλιο που τράβηξε το μεγαλύτερο μέρος της προσοχής του Menzel κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού και των δοκιμών του Webb.

Ο Menzel συνέκρινε την πρόβλεψη της συμπεριφοράς των στρωμάτων σκίαστρου με το να μαντέψει τι θα κάνει μια χορδή όταν την σπρώχνεις πάνω από ένα τραπέζι.

«Αυτό συμβαίνει με τις μεμβράνες του αντηλιακού», είπε. «Έτσι, δεν μπορούμε πραγματικά να προβλέψουμε το σχήμα τους, αλλά μπορούμε να το περιορίσουμε. «Μπορούμε να προσπαθήσουμε να τον εμποδίσουμε να πάει σε μέρη που δεν θέλουμε να πάει, μέρη όπου θα μπορούσε να πιαστεί ή να σκιστεί ή ίσως να αποτρέψουμε την ανάπτυξη άλλων άκρων».

Κάθε στρώμα του σκίαστρου είναι ελαφρώς διαφορετικό σε μέγεθος και σχήμα, που δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας τμήματα θερμικά συνδεδεμένου kapton με περίπου 10.000 ραφές, σύμφωνα με την Krystal Puga, επικεφαλής μηχανικό συστημάτων διαστημικών σκαφών στο Northrop Grumman.

Υπάρχουν ενισχυτικές ταινίες, ή στοπ για σχίσιμο, για να συγκρατούν τυχόν σκισίματα ή τρύπες, και μεταλλικές ταινίες που παρέχουν στο kapton κάποια δομική στήριξη.

Οι μεμβράνες του σκίαστρου είναι επικαλυμμένες με αλουμίνιο και δύο από τις εξωτερικές στρώσεις επεξεργάζονται με πυρίτιο, δίνοντας στο υλικό που μοιάζει με δέρμα μια μοβ απόχρωση.

Με το σκίαστρο σε σχήμα διαμαντιού, οι ελεγκτές Webb θα στείλουν εντολές στο παρατηρητήριο για να τεντώσουν καθένα από τα πέντε στρώματα σε δύο ημέρες – αυτή τη στιγμή έχει προγραμματιστεί για το Σάββατο και την Κυριακή.

«Μόλις βγάλουμε το αλεξήλιο είναι εντάξει, αλλά μετά πρέπει να το σφίξουμε», είπε ο Parrish σε μια συνέντευξη πριν από την κυκλοφορία. “Τα πέντε στρώματα έχουν διαφορετικά σημεία γύρω τους όπου συνδέονται, και μετά θα τραβήξουμε καλώδια σε κάθε μία από αυτές τις γωνίες για να σφίξουμε πραγματικά το καπό του φακού.”

«Το τελευταίο βήμα είναι πολύ σημαντικό», είπε ο Puga. “Πρέπει να τεντώσουμε όλες τις μεμβράνες με μια σειρά από τροχαλίες και καλώδια για να δημιουργήσουμε το διαχωρισμό μεταξύ καθενός από τα πέντε στρώματα.”

READ  Η Αυστραλία εμβολιάζει τα κοάλα κατά των χλαμυδίων σε κλινική δοκιμή

Η τάση θα διαχωρίσει καθεμία από τις πέντε εξαιρετικά λεπτές μεμβράνες kapton, τοποθετώντας τις σε απόσταση μερικές ίντσες στο κέντρο και μερικά πόδια στις πιο εξωτερικές άκρες. Η κωνική απόσταση επιτρέπει στη θερμότητα από τον ήλιο να αντανακλάται μεταξύ των στρωμάτων και τελικά να εκπέμπεται στο διάστημα.

Το σφίξιμο του αντηλιακού θα ξεκινήσει με τη μεγαλύτερη, πιο επίπεδη μεμβράνη που βρίσκεται πιο κοντά στον ήλιο, η οποία θα φτάσει τις πιο καυτές θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια της αποστολής. Ένα κάθε φορά, καθένα από τα άλλα τέσσερα στρώματα θα τεντωθεί, τελειώνοντας με το μικρότερο, ψυχρότερο στρώμα που βρίσκεται πιο κοντά στον καθρέφτη του Webb.

«Η τάνυση του στρώματος περιλαμβάνει την αποστολή εντολών για την ενεργοποίηση πολλαπλών κινητήρων για να τυλίγουν συνολικά 90 καλώδια μέσω πολυάριθμων τροχαλιών και συσκευών διαχείρισης καλωδίων. Η τάνυση του αλεξήλιου θα διαρκέσει τουλάχιστον δύο ημέρες, αλλά μπορεί να διαρκέσει περισσότερο, λόγω της πολυπλοκότητας της διαδικασίας και της ευελιξίας που ενσωματώνεται στο πρόγραμμα», δήλωσε η NASA το βράδυ της Παρασκευής.

Τα όργανα και το τηλεσκόπιο του Webb πρέπει να είναι πολύ κρύα για να γίνουν ευαίσθητα στο υπέρυθρο φως. Και οι αστρονόμοι θέλουν να παρατηρήσουν το σύμπαν σε υπέρυθρα μήκη κύματος επειδή τους επιτρέπει να δουν τους παλαιότερους γαλαξίες, των οποίων τα φωτεινά κύματα έχουν τεντωθεί από τη διαστολή του σύμπαντος.

Η υπέρυθρη αστρονομία αποκαλύπτει επίσης περιοχές σχηματισμού άστρων που καλύπτονται από σύννεφα αδιαφανούς αερίου και σκόνης στα τηλεσκόπια που βλέπουν σε ορατά μήκη κύματος, το είδος του φωτός που ανιχνεύεται από το ανθρώπινο μάτι.

Ο McCaughrean, ένας αστρονόμος που εργάζεται στο Webb από τη δεκαετία του 1990, έγραψε στο Twitter ότι η υπέρυθρη αστρονομία με ένα ζεστό τηλεσκόπιο “είναι σαν να προσπαθείς να παρατηρήσεις στο ορατό στο φως της ημέρας με ένα τηλεσκόπιο από λαμπτήρες φωτός. Πιθανό, αλλά δεν θα δεις αδύναμα πράγματα πολύ καλά .

Μόλις το σκίαστρο αναπτυχθεί και τεντωθεί, τα πληρώματα εδάφους θα επικεντρωθούν στην ανάπτυξη του τεράστιου καθρέφτη του Webb στο μέγεθος και το σχήμα του. Οι εκδηλώσεις αυτές έχουν προγραμματιστεί για την επόμενη εβδομάδα.

Ο Γουέμπ περπατά στον επιχειρησιακό του σταθμό σε μια τροχιά σαν φωτοστέφανο γύρω από το σημείο L2 του Lagrange, ένα σημείο βαρυτικής ισορροπίας σχεδόν ένα εκατομμύριο μίλια (1,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα) από τη Γη.

Στείλτε ένα email στον συγγραφέα.

Ακολουθήστε τον Stephen Clark στο Twitter: @ StephenClark1.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *