NASA:s rymdteleskop James Webb påbörjade ett nästan 100 dagar långt kryogent test i en gigantisk kammare i Texas i mitten av juli. Komponenter av Webb har tidigare genomgått liknande tester för att säkerställa att de skulle fungera i den kalla miljön i rymden. Nu testas alla dessa komponenter tillsammans i det gigantiska termiska vakuumet känt som Chamber A vid NASA:s Johnson Space Center i Houston.

"En kombination av flytande kväve och kallt gasformigt helium kommer att användas för att kyla teleskopet och vetenskapsinstrumenten till deras driftstemperatur under högvakuumoperationer, sa Mark Voyton, chef för testarbete, som arbetar på NASA Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.

Nästa år, solskölden och rymdfarkostens buss i tennisbanan kommer att läggas till för att utgöra hela observatoriet.

Tidigare testning

I början av 2016 de vetenskapliga instrumenten genomförde en serie liknande kryogena tester vid NASA Goddard. I månader, komponenterna testades inuti Space Environment Simulator.

Sedan, en "övningsmodell" känd som "Pathfinder"-teleskopet genomgick liknande tester i kammare A. Testet bekräftade att det verkliga eller flygande Webb-teleskopet kunde göras. NASA repeterar ofta med övningsmodeller för att säkerställa att all komplicerad testutrustning fungerar och att precisionstestförhållandena är möjliga innan en faktisk flygartikel testas.

I början av mars 2017 på NASA Goddard, Webbs speglar och instrument avslutade framgångsrikt vibrations- och akustiska miljötest. Dessa tester säkerställde att Webb kan motstå vibrationerna och bruset som skapas under teleskopets uppskjutning i rymden. För närvarande, ingenjörer analyserar dessa data för att förbereda sig för en sista omgång av vibrations- och akustiska tester, När Webb får sällskap med rymdfarkostbussen och solskölden nästa år.

I maj 2017, Webb reste till NASA Johnson, tar Pathfinders plats i den historiska vakuumkammaren, Kammare A.

Hur och vad ska kammare A göra?

Vakuumpumpar tar bort nästan 100 % av luften från kammaren. Temperaturerna kyls i kammare A genom att flytande kväve och kallt gasformigt helium leds genom rörledningar på höljena, som fungerar som värmeväxlare. Den processen sänker temperaturerna i kammaren för att simulera förhållanden i rymden där Webb-teleskopet kommer att kretsa. "Naturligtvis förblir kammaren under vakuum och kryogenerna flödar genom höljets rörledningar för att strålande kyla allt inuti kammaren, sade Paul Geithner, Webbs biträdande projektledare - teknisk för NASA Goddard.

Testningen är kritisk eftersom dessa instrument måste fungera vid cirka minus 387 Fahrenheit (minus 232,8 grader Celsius eller 40 Kelvin). Detta är 260 Fahrenheit (126,7 grader Celsius) kallare än någon temperatur som någonsin registrerats på jordens yta.

I kammare A, teleskopet kommer att kylas ner så att temperaturen är stabil och förändras väldigt lite med tiden, och värmdes sedan upp till rumstemperatur eller "omgivande" förhållanden.

Övervakning av testningen

Under testperioden, forskare och ingenjörer kommer att övervaka teleskopet med temperatursensorer och kameror i kammare A.

"När det gäller övervakning, det finns många termiska sensorer som övervakar temperaturerna på teleskopet och stödutrustningen, sa Gary Matthews, en ingenjör på Webb-teleskopet på Goddard. "Vi har också några specialiserade kamerasystem som låter oss veta den fysiska positionen för hårdvaran inuti kammaren. Det gör att vi kan övervaka hur Webb rör sig när det blir kallare. Slutligen, det finns en mängd optisk utrustning som vi kommer att använda för att förstå teleskopets prestanda."

Vad händer efter kammare A?

När de kryooptiska testerna från början till slut är klara på NASA Johnson i höst, teleskopet kommer att resa till Northrop Grumman i Redondo Beach, Kalifornien, där den kommer att integreras med rymdfarkosten och solskölden, bildar därmed James Webb Space Telescope-observatoriet. Väl där, det kommer att genomgå fler tester som kallas "tester på observationsnivå." Detta test är den sista exponeringen för en simulerad uppskjutningsmiljö innan flygning och utplaceringstestning på hela observatoriet.