Bekijk de werkelijke vluchtstructuur van de spiegel-achterplaateenheid voor de James Webb-ruimtetelescoop (JWST) van NASA met een 18-segment primaire spiegelarray en een secundaire spiegelmontage aan de voorkant, in een opstelling voor lancering. Krediet: Ken Kremer / kenkremer.com
Verhaal / afbeeldingen geüpdatet [/ caption]
NASA GODDARD SPACE FLIGHT CENTER, MD - Het bouwtempo van NASA's James Webb Space Telescope (JWST) heeft een grote sprong voorwaarts gemaakt met de levering van de feitelijke vluchtconstructie die dient als de cruciale spiegel van het observatorium die de ruggengraat vasthoudt - aan NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt , Maryland en waargenomen door Space Magazine.
"We zijn in goede vorm met de James Webb-ruimtetelescoop", zei Dr. John Mather, NASA's Nobelprijswinnende wetenschapper, in een exclusief interview met Space Magazine bij NASA Goddard tijdens een bezoek aan de vluchtstructuur - te zien in mijn foto's hierin. Notitie: Lees een Italiaanse versie van dit verhaal - hier bij Alive Universe
En de gigantische Webb-telescoop van $ 8,6 miljard heeft gigantische wetenschappelijke doelstellingen als de wetenschappelijke opvolger van NASA's Hubble Space Telescope (HST) - die nu zijn 25-jarig jubileum in een baan om de aarde viert.
"JWST heeft de mogelijkheid om terug te kijken naar de allereerste objecten die na de oerknal gevormd zijn", vertelde Mather aan Space Magazine.
Hoe is dat mogelijk?
'James Webb heeft een veel grotere spiegel dan Hubble. De resolutie is dus veel beter ', zei astronaut en NASA-wetenschapper John Grunsfeld tijdens een exclusief interview bij NASA Goddard. Grunsfeld vloog op een drietal Hubble-servicemissies aan boord van de Space Shuttle, waaronder de laatste tijdens STS-125 in 2009.
"JWST kan verder terug kijken in de tijd en een grotere afstand dan Hubble, zodat we die eerste sterren en sterrenstelsels in het heelal kunnen zien."
Deze ontdekkingen zijn alleen mogelijk met Webb, dat bij de lancering in 2018 de krachtigste telescoop ooit zal worden die de ruimte in is gestuurd.
De enorme JWST-vluchtconstructie-eenheid bevat de "backplane-assemblage" die alle primaire en secundaire spiegels van de telescopen vastklemt, evenals de ISIM-wetenschapsmodule die is geladen met het kwartet van ultramoderne onderzoeksinstrumenten van het observatorium.
'De backplane ziet er echt geweldig uit', vertelde Grunsfeld me.
Talrijke NASA-centra en ruimtevaartbedrijven zijn betrokken bij de bouw van het observatorium en de achterwandstructuur met daarin de spiegels die zo'n 13,4 miljard jaar terug zullen gaan.
"De backplane-structuur is eind augustus aangekomen van Northrop Grumman Aerospace Systems in Redondo Beach, Californië," zei Sandra Irish, JWST-hoofdconstructeur tijdens een interview met Space Magazine in de cleanroom-faciliteit van NASA Goddard.
'Dit is de daadwerkelijke vlieghardware.'
Het doel van JWST's backplane-assemblage is om de telescopen met 18 segmenten, 21 voet (6,5 meter) diameter primaire spiegel bijna onbeweeglijk te houden terwijl ze in de uiterst koude ruimteomgeving zweven, waardoor het observatorium de diepe ruimte in kan kijken voor nauwkeurige wetenschappelijke verzameling metingen nooit eerder mogelijk.
De massieve telescoopconstructie 'omvat de backplane van de primaire spiegel; de hoofdsteunsteun van de achterplaat; en de uitklapbare torenconstructie die de telescoop van het ruimtevaartuig tilt. De drie armen aan de bovenkant komen samen in een ring waar de secundaire spiegel zich zal bevinden ', aldus ambtenaren.
De backplane legde een lange en bochtige weg af voordat hij bij Goddard aankwam.
"De backplane-structuur is ontworpen en gebouwd bij Orbital ATK met toezicht van NASA", legt Irish uit. Het montagewerk werd gedaan in de fabrieken van de firma in Magna, Utah.
'Vervolgens werd het voor statische tests naar Northrop Grumman in Redondo Beach, Californië gestuurd. Toen kwam het hier bij Goddard. Orbital ATK heeft ook de composietbuizen gebouwd voor de ISIM-module voor wetenschappelijke modules. ”
De complete vluchtconstructie van het observatorium meet ongeveer 26 voet (bijna 8 meter) vanaf de basis tot de punt van de statiefarmen en de spiegelbevestiging die de ronde secundaire spiegel vasthoudt.
De vluchtconstructie en backplane-assemblage kwamen aan in Goddard in de configuratie die was opgeborgen voor lancering nadat ze vanuit Californië over land waren gevlogen.
'Het is hier voor de installatie van alle spiegels om de hele telescoopassemblage hier op Goddard op te bouwen. Het zal hier volledig worden getest voordat het wordt afgeleverd aan het Johnson Space Center in Houston en vervolgens weer terug naar Californië, ”aldus Irish.
De totale assemblage is momenteel bevestigd aan een paar grote gele en witte armaturen die de vluchteenheid stevig vastzetten, zodat deze rechtop kan staan en naar behoefte kan worden gedraaid, aangezien deze wordt onderworpen aan acceptatietests door ingenieurs en technici voordat de volgende grote stap begint - de cruciale spiegelinstallatie die binnenkort van start gaat in 's werelds grootste cleanroom bij NASA Goddard.
Bovenloopkranen worden ook gebruikt om de constructie van het observatorium te manoeuvreren terwijl ingenieurs de eenheid inspecteren en testen.
Maar er zijn enkele weken van voorbereidend werk gaande voordat de nauwgezet nauwkeurige spiegelinstallatie kan beginnen onder de meest onberispelijke cleanroom-bedrijfsomstandigheden.
"Op dit moment installeren de technici harnassen die we over de hele constructie moeten monteren," vertelde Irish me.
“Deze harnassen gaan naar onze elektronische systemen en de spiegels om hun bediening in een baan om de aarde te volgen. Dus dat is eerst gedaan. "
Wat is de bouwvolgorde bij Goddard voor de installatie van de spiegels en wetenschappelijke instrumenten en wat komt er daarna?
“Dit najaar installeren we elke spiegel, beginnend eind oktober / begin november. In april 2016 installeren we de ISIM-wetenschapsmodule in de backplane-structuur. ”
“De ISIM monteert alle vier de telescoop-wetenschappelijke instrumenten. Dus de spiegels gaan eerst aan, dan wordt de ISIM geïnstalleerd en dan wordt het echt de telescoopconstructie. ” ISIM vervoert ongeveer 7.500 pond (2400 kg) telescoopoptiek en instrumenten.
“Dan beginnen we rond juli / augustus 2016 met de milieutests.”
De eigenlijke backplane van de vluchtspiegel bestaat uit drie segmenten - het centrale hoofdsegment en een paar buitenste vleugelachtige delen met elk drie spiegels. Ze worden uitgevouwen van de configuratie die is opgestapeld voor lancering naar de configuratie 'ingezet' om de spiegelinstallatie uit te voeren. Vervolgens wordt het teruggevouwen in de lanceringsconfiguratie voor uiteindelijke plaatsing in de stroomlijnkuip van de Ariane V ECA-boosterraket.
De telescoop wordt in 2018 gelanceerd vanuit het Guyana Space Center in Kourou, Frans Guyana.
De primaire en secundaire vluchtspiegels van de telescopen zijn al aangekomen op Goddard.
De spiegels moeten nauwkeurig uitgelijnd en bijna onbeweeglijk blijven opdat JWST met succes wetenschappelijk onderzoek kan uitvoeren. Bij gebruik bij buitengewoon koude temperaturen tussen -406 en -343 graden Fahrenheit mag de achterplaat niet meer dan 38 nanometer bewegen, ongeveer 1 / 1.000 van de diameter van een mensenhaar.
Om rekening te houden met de kleinste fouten en de wetenschap te verbeteren, is elk van de primaire spiegels uitgerust met actuatoren voor kleine aanpassingen.
"Een mooi voordeel van Webb dat verschilt van Hubble is het feit dat we elk van onze spiegels kunnen bedienen. Dus als we een klein beetje uit zijn op onze berekeningen of door een verkeerde uitlijning door de lancering of de nulzwaartekrachtversie, kunnen we een aantal fijne aanpassingen aan de baan doen. "
"We kunnen elke spiegel binnen 50 nanometer afstellen."
"Dat is belangrijk omdat we geen astronauten kunnen sturen om onze telescoop te repareren. We kunnen het gewoon niet. "
'De telescoop is een miljoen mijl verderop.'
Het NASA-team bij Goddard heeft al spiegelinstallatie geoefend omdat er geen tweede kans is.
'We hebben maar één kans om dit goed te krijgen!' Iers benadrukte.
Kijk voor meer informatie over de spiegelinstallatie in mijn aanstaande verhaal.
JWST is de opvolger van de 25 jaar oude Hubble-ruimtetelescoop en wordt de krachtigste telescoop die ooit de ruimte in is gestuurd.
Webb is ontworpen om naar het eerste licht van het heelal te kijken en zal in de tijd kunnen turen naar de tijd dat de eerste sterren en eerste sterrenstelsels zich vormden.
De Webb-telescoop is een gezamenlijk internationaal samenwerkingsproject tussen NASA, de European Space Agency (ESA) en de Canadian Space Agency (CSA).
NASA heeft de algehele verantwoordelijkheid en Northrop Grumman is de hoofdaannemer van JWST.
"De telescoop ligt op schema voor de lancering in oktober 2018," vertelde Mather me.
En de uitbetaling van JWST zal monumentaal zijn!
"Op alles, van planeten in de buurt tot het verste heelal, zal James Webb onze kijk op het heelal veranderen", glundert Grunsfeld.
Kijk binnenkort voor meer informatie over JWST-constructie en spiegelinstallatie in deel 2.
Blijf hier op de hoogte voor Ken's voortdurende nieuws over aarde en planetaire wetenschap en bemande ruimtevaart.
