Eric Zoller, en tekniker från Harris Corporation, med huvudkontor i Melbourne, Florida, kontrollerar heliumhöljet i kammare A på NASA:s Johnson Space Center den 12 juli, 2017. Kredit:NASA/Chris Gunn
Denna kanin-anpassade tekniker utför den viktiga uppgiften att se till att inget oönskat infrarött ljus stör den optiska testningen av NASA:s James Webb rymdteleskop inuti kammare A vid NASA:s Johnson Space Center i Houston.
På grund av Webb-teleskopets extrema känslighet för infrarött ljus, höljet gjordes nästan ogenomträngligt för yttre ljuskällor som kunde kontaminera testningen.
"En av utmaningarna med att testa ett infrarött teleskop är att rumstemperaturföremål (som väggarna i själva vakuumkammaren, eller de varma elektroniksystemen inuti den) lyser vid ljusets våglängder som teleskopet försöker mäta, " förklarade Randy Kimble, en forskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, som hjälper till att utföra optisk testning av teleskopet. "Om den inte kontrolleras noggrant, att varm glöd kan ge en oönskad bakgrund i teleskopets bilder, vilket skulle äventyra den optiska testningen."
Det kalla gasformiga heliumhöljet inuti kammare A är det innersta av två höljen som används för att kyla ner Webb-teleskopet till de temperaturer vid vilka det kommer att fungera i omloppsbana. Detta hölje sitter inuti ett yttre hölje med flytande kväve, och teknikern på det här fotot står i utrymmet mellan dem. Detta foto togs innan all luft avlägsnades från kammaren och den började svalna till kryogena temperaturer.
De två höljena är tunna, cylindrisk, metallskal som samverkar för att sänka temperaturen i området där teleskopet sitter. De är kapslade inuti kammaren som ryska Matryoshka-dockor som sitter inuti varandra. Kammaren är den största "dockan, " följt av höljet med flytande kväve, det kalla gasformiga heliumhöljet, och sedan den minsta "dockan" - Webb-teleskopet. Det flytande kvävet och det kalla gasformiga heliumet strömmar genom rörledningar som korsar ytan på deras respektive höljen.
Skyddar höljesdörrarna, som ger tillgång till vantens interiörer, är särskilt viktigt för att säkerställa att oönskat infrarött ljus inte kan störa teleskopet. Kimble sa att ingenjörer använde ett lager svart Kapton, en tunn, ogenomskinlig, plastfilm idealisk för användning i vakuum, att dra in dörren i det kalla gasformiga heliumhöljet. Denna Kapton-gardin begränsar mängden ljus som kan komma in i höljet genom sömmen runt dörren.
Den kvicksilverliknande, reflekterande material på bilden är ett aluminiserat polyesterark som placerats över den svarta Kapton-gardinen. Utseendet av flytande metall i det höljet och det utomjordiska, förvrängd reflektion den ger beror delvis på hur mycket spel som gardinen måste ha. "Kapton-materialet ... krymper mycket när det svalnar, så vi behövde se till att den inte var tejpad så hårt att den skulle gå sönder under nedkylningen, " förklarade Kimble.
På grund av Kimbles arbete med att se till att testmiljöerna hos både Goddard och Johnson för Webb-teleskopet och dess instrument var tillräckligt mörka för optisk testning, han är kärleksfullt känd som "Mörkrets prins, " en moniker som han är stolt över. "Jag gillar det, " sa Kimble. "Om kammaren är tillräckligt mörk, då har jag gjort mitt jobb."
Trots det kungliga smeknamnet, Kimble betonade att det krävdes en laginsats för att säkerställa att teleskopet var ordentligt isolerat från externt infrarött ljus i kammare A. "Många människor har arbetat i flera år med testdesign och implementering för att behålla infrarött ljus, från varma källor i testkammaren, från att komma in i teleskopstrålen, Kimble förklarade. "De sista visuella inspektionerna och filtavslutningarna...är bara grädden på den välbakade kakan."
Rymdteleskopet James Webb är det vetenskapliga komplementet till NASA:s rymdteleskop Hubble. Det kommer att bli det kraftfullaste rymdteleskopet som någonsin byggts. Webb är ett internationellt projekt som leds av NASA med sina partners, ESA (European Space Agency) och Canadian Space Agency.