Mikrometeoroidanfall är en oundviklig aspekt av att driva alla rymdfarkoster, som rutinmässigt utsätts för många nedslag under långa och produktiva vetenskapsuppdrag i rymden. Mellan den 23 och 25 maj drabbades NASA:s rymdteleskop James Webb i ett av dess primära spegelsegment. Efter inledande bedömningar fann teamet att teleskopet fortfarande presterar på en nivå som överträffar alla uppdragskrav trots en marginellt detekterbar effekt i data.

Grundliga analyser och mätningar pågår. Påverkan kommer att fortsätta att inträffa under hela Webbs livstid i rymden; sådana händelser förutsågs när spegeln byggdes och testades på marken. Efter en framgångsrik uppskjutning, utplacering och inriktning av teleskopet är Webbs början av livet fortfarande långt över förväntningarna, och observatoriet är fullt kapabelt att utföra den vetenskap som det var designat för att uppnå.

Webbs spegel konstruerades för att motstå bombning från mikrometeoroidmiljön i dess omloppsbana runt solen-Jorden L2 av dammstora partiklar som flyger med extrema hastigheter. Medan teleskopet byggdes använde ingenjörer en blandning av simuleringar och faktiska testpåverkan på spegelprover för att få en tydligare uppfattning om hur man förstärker observatoriet för drift i omloppsbana. Den senaste effekten var större än vad som modellerades, och utöver vad teamet kunde ha testat på marken.

"Vi har alltid vetat att Webb skulle behöva klara av rymdmiljön, som inkluderar hårt ultraviolett ljus och laddade partiklar från solen, kosmiska strålar från exotiska källor i galaxen och enstaka strejker av mikrometeoroider i vårt solsystem", säger Paul Geithner. teknisk biträdande projektledare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Vi designade och byggde Webb med prestandamarginal - optisk, termisk, elektrisk, mekanisk - för att säkerställa att den kan utföra sitt ambitiösa vetenskapsuppdrag även efter många år i rymden." Till exempel, på grund av noggrant arbete av lanseringsplatsteamen, hölls Webbs optik renare än vad som krävdes när de var på marken; deras orörda renlighet förbättrar den totala reflektionsförmågan och genomströmningen, vilket förbättrar den totala känsligheten. Denna och andra prestandamarginaler gör Webbs vetenskapliga kapacitet robusta mot potentiella försämringar över tid.

Dessutom möjliggör Webbs förmåga att känna av och justera spegelpositioner partiell korrigering för resultatet av stötar. Genom att justera positionen för det berörda segmentet kan ingenjörer ta bort en del av distorsionen. Detta minimerar effekten av eventuell påverkan, även om inte all nedbrytning kan elimineras på detta sätt. Ingenjörer har redan utfört en första sådan justering för det nyligen drabbade segmentet C3, och ytterligare planerade spegeljusteringar kommer att fortsätta att finjustera denna korrigering. Dessa steg kommer att upprepas när det behövs som svar på framtida händelser som en del av övervakningen och underhållet av teleskopet under hela uppdraget.

För att skydda Webb i omloppsbana kan flygteam använda skyddsmanövrar som avsiktligt vänder bort optiken från kända meteorskurar innan de är inställda på att inträffa. Denna senaste träff var inte ett resultat av en meteorregn och anses för närvarande vara en oundviklig slumpmässig händelse. Som ett resultat av denna påverkan har ett specialiserat team av ingenjörer bildats för att titta på sätt att mildra effekterna av ytterligare mikrometeoroidträffar av denna skala. Med tiden kommer teamet att samla in ovärderlig data och arbeta med experter på mikrometeoroider vid NASA:s Marshall Space Flight Center för att bättre kunna förutsäga hur prestandan kan förändras, med tanke på att teleskopets initiala prestanda är bättre än förväntat. Webbs enorma storlek och känslighet gör den till en mycket känslig detektor av mikrometeoriter; Webb kommer med tiden att hjälpa till att förbättra kunskapen om solsystemets dammpartikelmiljö vid L2, för detta och framtida uppdrag.

"Med Webbs speglar exponerade för rymden förväntade vi oss att enstaka mikrometeoroider skulle graciöst försämra teleskopets prestanda över tiden", säger Lee Feinberg, Webbs optiska teleskopelementchef på NASA Goddard. "Sedan lanseringen har vi haft fyra mindre mätbara mikrometeoroid-angrepp som överensstämde med förväntningarna och den här på senare tid som är större än våra degraderingsförutsägelser antog. Vi kommer att använda denna flygdata för att uppdatera vår analys av prestanda över tid och även utveckla operativa metoder för att säkerställa att vi maximerar Webbs bildprestanda i bästa möjliga utsträckning under många år framöver."

Denna senaste påverkan orsakade ingen förändring av Webbs driftschema, eftersom teamet fortsätter att kolla in de vetenskapliga instrumentens observationslägen och förbereder sig för släppningen av Webbs första bilder och starten av vetenskapsverksamheten. + Utforska vidare

NASA:s Webb-teleskop är nu i full fokus, redo för instrumentdriftsättning