• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • NASAs mest tekniskt komplexa rymdobservatorium kräver precision

    Konstnärens koncept av rymdteleskopet James Webb i omloppsbana. Kredit:NASA

    Rymdteleskopet James Webb är ett av de mest ambitiösa och tekniskt komplexa uppdrag som NASA någonsin har fokuserat på. Att bygga ett infrarött observatorium av denna storlek, kraft och komplexitet har aldrig prövats tidigare. För att säkerställa sömlös drift i rymden, den banbrytande tekniken som ingår i Webb måste testas noggrant före lansering.

    Hela designen av Webb-teleskopet tog år att utveckla och konstruerades specifikt för att se mer av kosmos än någonsin tidigare. Det krävde hundratals forskare, ingenjörer, optikexperter och många andra för att samla sina kunskaper på ett sätt som aldrig hade gjorts. Förlitar sig på lagarbetet från tre framstående rymdorganisationer:NASA, Europeiska rymdorganisationen, och den kanadensiska rymdorganisationen, Webb har kommit att inkludera över 1, 200 personer över hela världen för att väcka världens nyaste och mest kraftfulla rymdteleskop till liv.

    "När vi först tänkte på Webb, det var inte tekniskt möjligt. Vi var tvungna att lyckas med att uppfinna några saker innan vi kunde bygga det – inte olikt Apolloprogrammet i detta avseende, sade Paul Geithner, Biträdande projektledare - teknisk vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.

    Innan konstruktionen av teleskopet ens kunde börja, forskare och ingenjörer gav sig i kast med att skapa tio nya tekniska innovationer som världen aldrig hade sett. Känd som "möjliggörande teknologier, " dessa framsteg har införlivats i Webb och kommer att bana väg för det att bli det mest kapabla vetenskapliga observatoriet som någonsin byggts. Med nästan 100 gånger kraften än dess vetenskapliga föregångare, rymdteleskopet Hubble, Webb förväntas avslöja en mängd information om var vi kom ifrån, hur planeter och stjärnor bildas, och kommer också att användas för att utföra detaljerad analys av planeter i både vårt eget solsystem, och på andra ställen ute i kosmos.

    Ett revolutionerande lätt kolkompositmaterial, kan behålla sin stela form till 1/10, 000:e människohår, vid temperaturer nära absolut noll bildar Webbs bakplan och stödstrukturer för vetenskapliga instrument. Detta nya material erbjuder exceptionell lastbärande förmåga, samtidigt som de upplever väldigt lite termisk expansion och sammandragning i rymdens extrema temperaturer. Webbs spegelsegment började när berylliummalm bröts i Utah. De reste över hela USA för att bildas, lättviktad, polerad, guldbelagda, och slutligen, perfekt placerad på bakplansstrukturen med hjälp av en robotarm.

    "Ur ett ingenjörsperspektiv, Webb är utomordentligt svår. Vetenskapen betyder att det måste vara stort, i rymden, och hälften av det måste vara superkallt. Det betyder att vi var tvungna att designa den så att den fälls ihop för resan ut i rymden, låt den sedan vecklas ut felfritt med fjärrkontroll. Det kräver också att vi bygger den kalla optikdelen exakt fel, i gravitation och luft vid rumstemperatur, så att det blir exakt rätt – rätt storlek och form – när det är viktlöst i vakuumet i rymden som arbetar vid temperaturer så kalla att luften blir fast, sa Geithner.

    Ett globalt team av tekniker, ingenjörer och forskare samarbetade för att bygga och testa detta revolutionerande teleskop. Utöver rymdfärdshårdvaran, Webb-uppdraget krävde konstruktion av monteringsstrukturer för att sätta ihop teleskopet, användningen av testfaciliteter för att säkerställa att varje komponent är redo för rymdfärdens påfrestningar, transportinhägnader för att skicka den runt om i landet för service, tekniska kopior som kallas pathfinders, och till och med ett "testbädd"-teleskop i miniatyr.

    För att säkerställa att Webb och all dess nya teknik kommer att fungera som förväntat i rymden, NASA utsätter avsiktligt sina rymdskepp för extrema temperaturer i en massiv kryogenkammare känd som "Chamber A" i Houston, Texas. Marktester för att simulera uppskjutningsinducerade vibrationer eller för att undersöka strukturell styrka har också visat sig vara avgörande för att utveckla en framgångsrik rymdfarkost. För att vara säker på att utvärdera alla aspekter av strukturell dynamik, inklusive vibrationer, vibroakustik, modala egenskaper, ljudöverföringsförlust, och chocktestning, Webb har bombarderats av en lång rad tester, skakning, frysning och omtestning.

    Rymdteleskopet James Webb kommer att bli världens främsta rymdforskningsobservatorium. Webb kommer att lösa mysterier i vårt solsystem, se bortom till avlägsna världar runt andra stjärnor, och undersöka de mystiska strukturerna och ursprunget till vårt universum och vår plats i det. Webb är ett internationellt projekt som leds av NASA med sina partners, European Space Agency (ESA) och Canadian Space Agency (CSA).


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com