Die Ansicht zeigt die tatsächliche Flugstruktur der Spiegel-Backplane-Einheit für das James Webb-Weltraumteleskop (JWST) der NASA, das ein 18-Segment-Primärspiegelarray und eine Sekundärspiegelhalterung vorne in einer für den Start verstauten Konfiguration enthält. Bildnachweis: Ken Kremer / kenkremer.com
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NASA GODDARD SPACE FLIGHT CENTER, MD - Das Bautempo für das James Webb Space Telescope (JWST) der NASA hat mit der Lieferung der eigentlichen Flugstruktur, die als Rückgrat des Observatoriums für kritische Spiegel dient, einen großen Sprung nach vorne gemacht - an das Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt , Maryland und vom Space Magazine beobachtet.
"Mit dem James Webb-Weltraumteleskop sind wir in guter Verfassung", sagte Dr. John Mather, der Nobelpreisträger der NASA, in einem exklusiven Interview mit dem Space Magazine der NASA Goddard während eines Besuchs der Flugstruktur - siehe meine Fotos hier. Hinweis: Lesen Sie eine italienische Version dieser Geschichte - hier bei Alive Universe
Und das 8,6-Milliarden-Dollar-Webb-Mammut-Teleskop hat gewaltige wissenschaftliche Ziele als wissenschaftlicher Nachfolger des Hubble-Weltraumteleskops (HST) der NASA, das jetzt sein 25-jähriges Bestehen im Erdorbit feiert.
"JWST kann auf die ersten Objekte zurückblicken, die sich nach dem Urknall gebildet haben", sagte Mather gegenüber dem Space Magazine.
Wie ist das möglich?
„James Webb hat einen viel größeren Spiegel als Hubble. Die Auflösung ist also viel besser “, sagte der Astronaut und NASA-Wissenschaftschef John Grunsfeld während eines Exklusivinterviews bei NASA Goddard. Grunsfeld flog mit drei Hubble-Missionen an Bord des Space Shuttles, einschließlich der letzten während der STS-125 im Jahr 2009.
"JWST kann in der Zeit weiter zurückblicken und eine größere Entfernung als Hubble, sodass wir die ersten Sterne und Galaxien sehen können, die sich im Universum gebildet haben."
Diese Entdeckungen sind nur mit Webb möglich, das beim Start im Jahr 2018 das leistungsstärkste Teleskop sein wird, das jemals in den Weltraum geschickt wurde.
Die massive JWST-Flugstruktureinheit umfasst die „Backplane-Baugruppe“, die alle Primär- und Sekundärspiegel des Teleskops einrastet, sowie das ISIM-Wissenschaftsmodul, das mit dem Quartett modernster Forschungsinstrumente des Observatoriums ausgestattet ist.
"Die Rückwandplatine sieht wirklich toll aus", sagte mir Grunsfeld.
Zahlreiche NASA-Zentren und Luft- und Raumfahrtunternehmen sind am Bau des Observatoriums und seiner Rückwandplatinenstruktur beteiligt, in der sich die Spiegel befinden, die etwa 13,4 Milliarden Jahre zurückblicken werden.
"Die Backplane-Struktur ist erst Ende August von Northrop Grumman Aerospace Systems in Redondo Beach, Kalifornien, eingetroffen", sagte Sandra Irish, leitende Bauingenieurin bei JWST, während eines Interviews mit dem Space Magazine in der NASA-Reinraumanlage Goddard.
"Dies ist die eigentliche Flughardware."
Der Zweck der Rückwandplatinenbaugruppe von JWST besteht darin, den Primärspiegel des Teleskops mit 18 Segmenten und einem Durchmesser von 6,5 Metern (21 Fuß) nahezu bewegungslos zu halten, während er in der äußerst kalten Weltraumumgebung schwebt, wodurch das Observatorium in den Weltraum blicken kann, um präzise wissenschaftliche Erkenntnisse zu sammeln Messungen nie zuvor möglich.
Die massive Teleskopstruktur umfasst die Primärspiegel-Rückwandplatinenbaugruppe; die Haupthalterung für die Rückwandplatine; und die einsetzbare Turmstruktur, die das Teleskop vom Raumschiff abhebt. Die drei Arme oben bilden einen Ring, in dem sich der Sekundärspiegel befindet “, sagen Beamte.
Die Rückwandplatine fuhr eine lange und kurvenreiche Straße, bevor sie in Goddard ankam.
"Die Backplane-Struktur wurde bei Orbital ATK unter Aufsicht der NASA entworfen und gebaut", erklärte Irish. Die Montagearbeiten wurden in den Firmen in Magna, Utah, durchgeführt.
„Dann wurde es zur statischen Prüfung an Northrop Grumman in Redondo Beach, Kalifornien, geschickt. Dann kam es hierher zu Goddard. Orbital ATK baute auch die Verbundrohre für die Struktur des ISIM-Wissenschaftsmoduls. “
Die gesamte Flugstruktur des Observatoriums misst fast 8 Meter von der Basis bis zur Spitze der Stativarme und der Spiegelhalterung, die den runden Sekundärspiegel hält.
Die Flugstruktur und die Rückwandplatine kamen in ihrer für den Start verstauten Konfiguration in Goddard an, nachdem sie aus Kalifornien querfeldein geflogen worden waren.
„Hier müssen alle Spiegel installiert werden, um die gesamte Teleskopbaugruppe hier bei Goddard aufzubauen. Es wird hier vollständig getestet, bevor es an das Johnson Space Center in Houston und dann zurück nach Kalifornien geliefert wird “, erläuterte Irish.
Die Gesamtbaugruppe ist derzeit an zwei großen gelben und weißen Vorrichtungen befestigt, die die Flugeinheit fest sichern, um sie aufrecht zu halten und nach Bedarf zu drehen, da sie vor Beginn des nächsten großen Schritts von Ingenieuren und Technikern einer Abnahmeprüfung unterzogen wird - dem entscheidenden Spiegelinstallation, die bald im größten Reinraum der Welt bei NASA Goddard beginnt.
Laufkrane werden auch zum Manövrieren der Observatoriumsstruktur verwendet, wenn Ingenieure das Gerät inspizieren und testen.
Es werden jedoch mehrere Wochen Vorbereitungsarbeiten durchgeführt, bevor die akribisch präzise Spiegelinstallation unter den makellosesten Betriebsbedingungen des Reinraums beginnen kann.
"Im Moment installieren die Techniker Kabelbäume, die wir überall an der Struktur montieren müssen", sagte Irish.
„Diese Kabelbäume werden an unsere elektronischen Systeme und die Spiegel gesendet, um deren Betätigung im Orbit zu überwachen. Das ist also zuerst erledigt. "
Wie ist der Bauablauf bei Goddard für die Installation der Spiegel und wissenschaftlichen Instrumente und wie geht es weiter?
„In diesem Herbst werden wir jeden Spiegel ab Ende Oktober / Anfang November installieren. Im kommenden April 2016 werden wir dann das ISIM-Wissenschaftsmodul in der Backplane-Struktur installieren. “
„Das ISIM montiert alle vier teleskopwissenschaftlichen Instrumente. Also gehen zuerst die Spiegel an, dann wird das ISIM installiert und dann wird es wirklich die Teleskopstruktur sein. “ ISIM führt rund 2400 kg Teleskopoptiken und -instrumente.
„Ab nächsten Juli / August 2016 beginnen wir dann mit den Umwelttests.“
Die eigentliche Flugspiegel-Rückwandplatine besteht aus drei Segmenten - dem zentralen Hauptsegment und einem Paar äußerer flügelartiger Teile, die jeweils drei Spiegel halten. Sie werden von der für den Start verstauten Konfiguration zur „bereitgestellten“ Konfiguration entfaltet, um die Spiegelinstallation durchzuführen. Anschließend wieder in die Startkonfiguration umgeklappt werden, um sie schließlich in der Nutzlastverkleidung der ECA-Trägerrakete Ariane V zu platzieren.
Das Teleskop wird 2018 vom Guiana Space Center in Kourou, Französisch-Guayana, aus gestartet.
Die primären und sekundären Flugspiegel der Teleskope sind bereits in Goddard angekommen.
Die Spiegel müssen präzise ausgerichtet und nahezu bewegungslos bleiben, damit JWST erfolgreich wissenschaftliche Untersuchungen durchführen kann. Bei außergewöhnlich kalten Temperaturen zwischen -406 und -343 Grad Fahrenheit darf sich die Rückwandplatine nicht mehr als 38 Nanometer bewegen, was ungefähr 1/1000 des Durchmessers eines menschlichen Haares entspricht.
Um kleinste Fehler zu berücksichtigen und die Wissenschaft zu verbessern, ist jeder der Primärspiegel mit Aktuatoren für kleinste Einstellungen ausgestattet.
„Ein schöner Vorteil von Webb, der sich von Hubble unterscheidet, ist die Tatsache, dass wir die Betätigung jedes einzelnen unserer Spiegel haben. Wenn wir also entweder bei unseren Berechnungen oder aufgrund einer Fehlausrichtung vom Start oder der Schwerelosigkeitsfreigabe nur ein wenig abweichen, können wir einige Feinanpassungen im Orbit vornehmen. “
"Wir können jeden Spiegel innerhalb von 50 Nanometern einstellen."
"Das ist wichtig, weil wir keine Astronauten schicken können, um unser Teleskop zu reparieren. Wir können es einfach nicht. "
"Das Teleskop ist eine Million Meilen entfernt."
Das NASA-Team bei Goddard hat bereits die Spiegelinstallation geübt, da es keine zweiten Chancen gibt.
"Wir haben nur einen Schuss, um das richtig zu machen!" Irisch betont.
Weitere Informationen zur Spiegelinstallation finden Sie in meiner nächsten Geschichte.
JWST ist der Nachfolger des 25 Jahre alten Hubble-Weltraumteleskops und wird das leistungsstärkste Teleskop sein, das jemals in den Weltraum geschickt wurde.
Webb wurde entwickelt, um das erste Licht des Universums zu betrachten und kann in die Zeit zurückblicken, als sich die ersten Sterne und ersten Galaxien bildeten.
Das Webb-Teleskop ist ein gemeinsames internationales Kooperationsprojekt zwischen der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der kanadischen Weltraumorganisation (CSA).
Die NASA trägt die Gesamtverantwortung und Northrop Grumman ist der Hauptauftragnehmer für JWST.
"Das Teleskop ist für den Start im Oktober 2018 im Zeitplan", sagte Mather.
Und die Auszahlung von JWST wird monumental sein!
"Von Webb in der Nähe bis zum entferntesten Universum wird James Webb unsere Sicht auf das Universum verändern", strahlt Grunsfeld.
Weitere Informationen zum JWST-Aufbau und zur Installation von Spiegeln finden Sie in Kürze in Teil 2.
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