Ingeniører har genoptaget en række kritiske og strenge vibrationskvalificeringstest på NASAs mammut James Webb Space Telescope (JWST) ved NASA's Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland for at bekræfte dets sikkerhed, integritet og beredskab til det uforglemmelige miljø i rumflugt, efter pauser på grund af en test "anomali" fundet i begyndelsen af december 2016.
Vibrationstestene udføres af teamet på et rystebord ved Goddard for at sikre Webb's værdighed, og at det vil overleve den ujævne og rumlende tur, der blev oplevet under den tordnende raketopsætning til himlen planlagt i slutningen af 2018.
”Testning på jorden er afgørende for at bevise, at et rumfartøj er sikkert at lancere,” sagde Lee Feinberg, en ingeniør og James Webb Space Telescope Optical Telescope Element Manager hos Goddard, i en erklæring.
"Webb-teleskopet er den mest dynamisk komplicerede artikel om pladshardware, vi nogensinde har testet."
Testning af det gargantuanske Webb-teleskop blev stoppet efter en kort bange i begyndelsen af december, da teknikere oprindeligt opdagede "afvigende aflæsninger", der rejste potentielle bekymringer omkring observatoriets strukturelle integritet halvvejs gennem en forudplanlagt række vibrationsforsøg.
”Den 3. december 2016 lukkede vibrationstest automatisk automatisk tidligt på grund af nogle sensorlæsninger, der overskred forventede niveauer,” sagde embedsmænd.
Derefter gennemførte ingeniører og teknikere et nyt parti med intensive inspektioner af observatoriets struktur i løbet af december.
Kort før jul meddelte NASA den 23. december, at JWST blev betragtet som ”lyd” og tilsyneladende uskadd efter, at ingeniører gennemførte både ”visuelle og ultralydundersøgelser” ved NASAs Goddard Space Flight Center i Maryland. Tjenestemænd sagde, at teleskopet viste sig at være sikkert på dette tidspunkt med "ingen synlige tegn på skade."
Da det viste sig, at skylden i sensoranomalien var de mange "fastgørelsesmekanismer ... tilbageholdelsesmekanismer", der holder teleskopet på plads.
”Efter en grundig undersøgelse bestemte James Webb-rumteleskopteamet ved NASA Goddard, at årsagen var ekstremt små bevægelser af de mange nedbrydninger eller” lanceringsbegrænsningsmekanismer ”, der holder en af teleskopets spejlvinger foldet op til lancering,” NASA-embedsmænd forklarede i en erklæring.
Desuden opdagede ingeniører afslørende, at "selve jordvibrationstesten er mere alvorlig end lanceringsvibrationsmiljøet."
NASA rapporterede i dag (25. januar), at testningen blev genoptaget i sidste uge på det sted, hvor den var sat på pause. Desuden blev testingen afsluttet langs den første af tre akser.
”En dybdegående analyse af testsensordataene og detaljerede computersimuleringer bekræftede, at indgangsvibrationen var stærk nok, og at teleskopets resonans var høj nok ved specifikke vibrationsfrekvenser til at generere disse små bevægelser. Nu hvor vi forstår, hvordan det skete, har vi implementeret ændringer i testprofilen for at forhindre, at det sker igen, ”forklarede Feinberg.
”Vi har lært værdifulde lektioner, der vil blive anvendt til de endelige pre-lanceringstest af Webb på observationsniveau, når den først er samlet i 2018. Heldigvis ved at lære disse lektioner tidligt har vi været i stand til at tilføje diagnostiske test, der lader os viser, hvordan selve jordvibrationstesten er mere alvorlig end lanceringsvibrationsmiljøet på en måde, der kan give os tillid til, at selve lanceringen bliver fuldt ud succes. ”
Det næste trin er at genoptage og afslutte rystelse af teleskopet i den anden to akse, eller "to retninger for at vise, at det kan modstå vibrationer i alle tre dimensioner."
”Dette var en stor teamindsats mellem NASA Goddard-teamet, Northrop Grumman, Orbital ATK, Ball Aerospace, Det Europæiske Rumfartsagentur og Arianespace,” sagde Feinberg. ”Vi kan nu fortsætte med resten af de planlagte tests af teleskopet og instrumenterne.”
NASAs James Webb-rumteleskop er det mest kraftfulde rumteleskop nogensinde bygget og er den videnskabelige efterfølger for det fænomenalt succesrige Hubble-rumteleskop (HST). Det primære spejl med en diameter på 6,5 meter har nok lysindsamlingsevne til at scanne tilbage over 13,5 milliarder år og se dannelsen af de første stjerner og galakser i det tidlige univers.
Webb-teleskopet lanceres på en ESA Ariane V-booster fra Guiana Space Center i Kourou, Fransk Guyana i 2018.
Men Webb og dets 18 segment “gyldne” primære spejl skal foldes omhyggeligt for at passe ind i nosekonen på Ariane V booster.
”På grund af sin enorme størrelse skal Webb foldes sammen for lancering og derefter foldes ud i rummet. Tidligere generationer af teleskoper var afhængige af stive, ikke-bevægelige strukturer for deres stabilitet. Fordi vores spejl er større end raketudtrækningen, havde vi brug for strukturer, der er foldet til opsætning og flyttet, når vi er ude af Jordens atmosfære. Webb er første gang, vi bygger for både stabilitet og mobilitet. ” Feinberg sagde.
”Dette betyder, at JWST-test er meget unik, kompleks og udfordrende.”
Miljøafprøvningen udføres på Goddard, inden den enorme struktur sendes til NASA's Johnson Space Center i februar 2017 for yderligere test af ultra lav temperatur i kryovac termiske vakuumkammer.
Det 'gyldne' primære spejl med en diameter på 6,5 meter består af 18 sekskantede segmenter - der ser ud som en bikagelignende udseende.
Og det er bare betagende at se på - som jeg havde lejlighed til at gøre ved et par lejligheder på Goddard det seneste år - stående lodret i november og siddende vandret i maj.
Hvert af de 18 sekskantede formede primære spejlsegmenter måler lidt over 4,2 fod (1,3 meter) på tværs og vejer ca. 40 kg. De er lavet af beryllium, guldbelagt og på størrelse med et sofabord.
Webb Telescope er et fælles internationalt samarbejdsprojekt mellem NASA, Det Europæiske Rumfartsagentur (ESA) og det canadiske rumfartsagentur (CSA).
Webb er designet til at se på universets første lys og vil være i stand til at kigge tilbage i tiden til, når de første stjerner og de første galakser dannede sig. Det vil også studere historien om vores univers og dannelsen af vores solsystem såvel som andre solsystemer og eksoplaneter, hvoraf nogle kan være i stand til at støtte liv på planeter, der ligner Jorden.
Se dette rum for mine igangværende rapporter om JWST-spejle, videnskab, konstruktion og test.
Følg med her for Ken's fortsatte jord- og planetariske videnskaber og menneskelige rumfartnyheder.
