• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Självporträtt av NASA:s James Webb rymdteleskop markerar ett kritiskt test

    Ball Aerospace optisk ingenjör Larkin Carey återspeglas i James Webb rymdteleskopets sekundära spegel, när han fotograferar siktlinjen för hårdvara som används under ett viktigt test av teleskopets optik. Upphovsman:Ball Aerospace

    Det som verkar vara en unik selfie -möjlighet var faktiskt ett kritiskt foto för den kryogena testningen av NASA:s James Webb rymdteleskop i kammare A vid NASA:s Johnson Space Center i Houston. Fotot användes för att verifiera siktlinjen (eller vägbelysningen färdas) för testkonfigurationen.

    Under Webbs omfattande kryogena tester, ingenjörer kontrollerade inriktningen av alla teleskopoptik och visade att de enskilda primära spegelsegmenten kan justeras ordentligt till varandra och till resten av systemet. Allt detta inträffade under testförhållanden som simulerade rymdmiljön där Webb kommer att fungera, och där det kommer att samla in data från aldrig tidigare observerade delar av universum. Att verifiera optiken som ett system är ett mycket viktigt steg som säkerställer att teleskopet fungerar korrekt i rymden.

    Själva testet av optiken involverade en bit stödutrustning som kallas ASPA, en kapslad akronym som betyder "AOS Source Plate Assembly". ASPA är en hårdvara som sitter ovanpå Webbs Aft Optics Subsystem (AOS), som känns igen som en svart "näskotte" som sticker ut från mitten av Webbs primära spegel. AOS innehåller teleskopets tertiära och finstyrda speglar. ASPA är mark test hårdvara, och det kommer att tas bort från teleskopet innan det skjuts ut i rymden.

    Ljus från föremål i rymden fångas upp och reflekteras av den primära spegeln i ett teleskop som Webb. Den lätt böjda (konkava paraboliska) primära spegeln reflekterar en mer fokuserad ljusstråle ut till den runda sekundära spegeln. Den sekundära spegeln är krökt utåt (konvex hyperbolisk), och den reflekterar en ännu mer fokuserad ljusstråle ner genom mitten av den primära spegeln. När det gäller Webb, Aft Optics Subsystem (AOS) är i primärspegelns centrum. Den innehåller tertiära och finstyrda speglar, som ytterligare fokuserar och riktar ljuset till de vetenskapliga instrumenten. Tertiärspegeln tjänar också till att minimera optiska avvikelser som är vanliga vid reflekterande teleskop. Upphovsman:NASA, ESA, och G. Bacon (STScI)

    Under testningen, ASPA -matat laserljus med olika infraröda våglängder in och ut ur teleskopet, fungerar således som en källa till konstgjorda stjärnor. I den första delen av det optiska testet, kallade "halvpass" -testet, ASPA -matat laserljus rakt in i AOS, där den riktades av de tertiära och finstyrda speglarna till Webbs vetenskapliga instrument, som sitter i ett fack direkt bakom den gigantiska primärspegeln. Detta test låter ingenjörer göra mätningar av optiken inuti AOS, och hur optiken interagerade med de vetenskapliga instrumenten. Kritiskt, testet verifierade tertiärspegeln, som är orörlig, var korrekt anpassad till instrumenten.

    I en annan del av testet, kallade "pass-and-a-half" -testet, ljus färdades i en omvänd väg genom teleskopoptiken. Ljuset matades igen in i systemet från ASPA, men uppåt, till sekundärspegeln. Den sekundära spegeln reflekterade sedan ljuset ner till primärspegeln, som skickade tillbaka det upp till toppen av kammare A. Speglar överst i kammaren skickade tillbaka ljuset igen, där den följde sin normala väg genom teleskopet till instrumenten. Detta bekräftade inte bara inriktningen av själva primärspegeln utan också inriktningen av hela teleskopet - primärspegeln, sekundär spegel, och de tertiära och finstyrda speglarna inuti AOS.

    Tagen tillsammans, halvpass- och pass-och-ett-halvtesterna visade att alla teleskopoptiker är korrekt inriktade och att de kan justeras igen efter att de har placerats ut i rymden.

    Närbild av Ball Aerospace optisk ingenjör Larkin Carey som ansluter fiberoptik till AOS Source Plate Assembly (ASPA) ovanför James Webb rymdteleskopets primära spegel, medan den är bunden till en "dykbräda". Alla verktyg var också bundna, och alla säkerhetsprotokoll för arbete över spegeln följdes noga. Upphovsman:Ball Aerospace

    Bilden, knäppt av Ball Aerospace optiska ingenjör Larkin Carey efter att de sista fiberoptiska anslutningarna mellan ASPA och laserkällan utanför kammaren gjordes, verifierade siktlinjen för pass-och-en-halvdelen av testet. Bilden jämfördes med en som samlades när teleskopet var kallt inne i kammaren, för att säkerställa att alla observerade oklarheter berodde på ASPA -hårdvaran och inte skulle vara närvarande vid insamling av vetenskaplig data på omloppsbana.

    I fotot, Carey utnyttjas till ett "dykbräda" över primärspegeln. Alla verktyg (inklusive kameran) var bundna, och alla säkerhetsprotokoll för arbete över spegeln följdes noga. Carey vänt uppåt och tog fotot av den sekundära spegeln för att verifiera ASPA -siktlinjen. Den sekundära spegeln speglar honom såväl som AOS, ASPA, och den primära spegeln nedan.

    "Intrikat utrustning krävs för att testa ett instrument som är så komplext som Webb -teleskopet. ASPA tillät oss att direkt testa viktiga justeringar för att säkerställa att teleskopet fungerar som vi förväntar oss, men dess plats innebar att vi var tvungna att få en person att installera över 100 fiberoptiska kablar för hand över den primära spegeln, "sa Allison Barto, Webb -teleskopprogramchef på Ball Aerospace. "Denna utmanande uppgift, som Larkin repeterade många gånger för att säkerställa att det kunde utföras säkert, erbjöd också möjligheten att kontrollera justeringarna genom att ta denna "selfie" innan du går in i testet. "

    Ball Aerospace optisk ingenjör Larkin Carey visas ansluta fiberoptik till AOS Source Plate Assembly (ASPA) ovanför James Webb rymdteleskopets primära spegel, medan den är bunden till en "dykbräda". Alla verktyg var också bundna, och alla säkerhetsprotokoll för arbete över spegeln följdes noga. Upphovsman:NASA/Desiree Stover

    Efter att kryogen testning på Johnson är klar, Webbs kombinerade vetenskapsinstrument och optikresa till Northrop Grumman i Redondo Beach, Kalifornien, där de kommer att integreras med rymdfarkosterelementet, som är den kombinerade solskydds- och rymdfarkostbussen. Tillsammans, bitarna utgör det fullständiga James Webb rymdteleskopobservatoriet. När den väl är integrerad, hela observatoriet kommer att genomgå fler tester under det som kallas "test på observatorienivå". Denna testning är den sista exponeringen för en simulerad startmiljö före flygning och distributionstestning på hela observatoriet.

    Webb förväntas lanseras från Kourou, Franska Guyana, våren 2019.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com