NASA Webb-teleskopkonstruktion tar ett steg framåt med leverans av en spegelhållande ryggradsflygstruktur
Vy som visar den faktiska flygstrukturen för spegelbakplansenheten för NASA:s James Webb Space Telescope (JWST) som har en primär spegeluppsättning med 18 segment och sekundärspegelfäste framtill, i konfigurationen stuvad för lansering. JWST monteras här av tekniker i världens största renrum på NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md. Kredit: Ken Kremer/kenkremer.com
Berättelse/bilder uppdaterade[/caption]
NASA GODDARD SPACE FLIGHT CENTER, MD – Byggtakten för NASA:s James Webb rymdteleskop (JWST) tog ett stort kliv framåt med leverans av själva flygstrukturen som fungerar som observatoriets kritiska spegel som håller ryggraden - till NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland och observerat av Universe Today.
'Vi är i bra form med rymdteleskopet James Webb,' sa Dr. John Mather, NASA:s nobelprisbelönade forskare, i en exklusiv intervju med Universe Today på NASA Goddard under ett besök i flygstrukturen - som visas i mina bilder här.Notera:Läs en italiensk språkversion av denna berättelse – här på Alive Universe
Och det maffiga Webb-teleskopet på 8,6 miljarder dollar har enorma vetenskapliga mål som den vetenskapliga efterträdaren till NASA:s Hubble Space Telescope (HST) – som nu firar 25-årsjubileum i jordens omloppsbana .
'JWST har förmågan att se tillbaka mot de allra första objekten som bildades efter Big Bang,' berättade Mather för Universe Today.
Hur är det mojligt?
'James Webb har en mycket större spegel än Hubble. Så dess upplösning är mycket bättre”, sa astronauten och NASA:s vetenskapschef John Grunsfeld under en exklusiv intervju på NASA Goddard. Grunsfeld flög på en trio av Hubble-serviceuppdrag ombord på rymdfärjan, inklusive det sista under STS-125 2009.
'JWST kan se längre tillbaka i tiden och ett större avstånd än Hubble, så vi kan se de första stjärnorna och galaxerna som bildades i universum.'
Dessa upptäckter är bara möjliga med Webb, som kommer att bli det kraftfullaste teleskopet som någonsin skickats till rymden när det lanseras 2018.
Närbild av det faktiska bakplanet på NASA:s James Webb Space Telescope (JWST) som kommer att hålla 3 av observatoriets 18 primära speglar, när tekniker arbetar i renrummet på NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md. Kredit: Ken Kremer/kenkremer .com
Den massiva JWST-flygstrukturenheten inkluderar 'bakplansenheten' som spänner på plats alla teleskopets primära och sekundära speglar, såväl som dess ISIM-vetenskapsmodul laddad med observatoriets kvartett av toppmoderna forskningsinstrument.
'Bakplanet ser riktigt bra ut,' sa Grunsfeld till mig.
Många NASA-centra och flygbolag är involverade i att bygga observatoriet och dess bakplansstruktur som håller speglarna som kommer att söka tillbaka omkring 13,4 miljarder år.
'Bakplansstrukturen anlände precis i slutet av augusti från Northrop Grumman Aerospace Systems i Redondo Beach, Kalifornien,' sa Sandra Irish, JWSTs ledande konstruktionsingenjör under en intervju med Universe Today på NASA Goddards renrumsanläggning.
'Det här är själva flyghårdvaran.'
Sidovy av flygenhetens spegelbakplanskonstruktion för NASA:s James Webb Space Telescope (JWST) som håller primär spegeluppsättning och sekundär spegelfäste i stuvad-för-lansering-konfiguration. JWST håller på att montera tekniker inne i renrummet på NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md. Kredit: Ken Kremer/kenkremer.com
Syftet med JWST:s bakplansenhet är att hålla teleskopens 18 segment, 21 fot (6,5 meter) diameter primärspegel nästan orörlig medan den flyter i den ytterst kyliga rymdmiljön, vilket gör det möjligt för observatoriet att titta ut i det djupa rymden för exakt vetenskapsinsamling mätningar som aldrig tidigare varit möjliga.
Den massiva teleskopstrukturen 'inkluderar den primära spegelns bakplansenhet; den huvudsakliga bakplansstödfixturen; och den utplacerbara tornstrukturen som lyfter teleskopet från rymdfarkosten. De tre armarna på toppen går samman till en ring där den sekundära spegeln kommer att sitta, säger tjänstemän.
Bakplanet reste en lång och slingrande väg innan det anlände till Goddard.
'Bakplansstrukturen designades och byggdes vid Orbital ATK med NASA tillsyn,' förklarade Irish. Monteringsarbetet utfördes på företagets anläggningar i Magna, Utah.
'Sedan skickades den till Northrop Grumman i Redondo Beach, Kalifornien för statisk testning. Sedan kom det hit till Goddard. Orbital ATK byggde också kompositrören för ISIM vetenskapsmodulstrukturen.'
Observatoriets kompletta flygstruktur mäter cirka 26 fot (nästan 8 meter) från dess bas till spetsen av stativarmarna och spegelfästet som håller den runda sekundära spegeln.
Konstnärens koncept av James Webb Space Telescope (JWST) med Sunshield i botten. Kredit: NASA/ESA
Flygstrukturen och bakplansenheten anlände till Goddard i sin stuvade-för-lansering-konfiguration efter att ha flugits över land från Kalifornien.
'Det är här för installationen av alla speglar för att bygga upp hela teleskopaggregatet här på Goddard. Den kommer att testas fullständigt här innan den levereras till Johnson Space Center i Houston och sedan tillbaka till Kalifornien”, utvecklade Irish.
Den övergripande enheten är för närvarande fäst vid ett par stora gula och vita fixturer som stadigt säkrar flygenheten, för att ställa den upprätt och rotera efter behov, eftersom den genomgår acceptanstestning av ingenjörer och tekniker innan nästa stora steg påbörjas – det avgörande spegelinstallation som snart börjar inne i världens största renrum på NASA Goddard.
Luftkranar används också för att manövrera observatoriets struktur när ingenjörer inspekterar och testar enheten.
Men flera veckors förberedande arbete pågår innan den mödosamt exakta spegelinstallationen kan påbörjas under de mest orörda driftsförhållandena i renrum.
'Just nu installerar teknikerna selar som vi behöver montera över hela strukturen,' berättade Irish för mig.
'Dessa selar kommer att gå till våra elektroniska system och speglarna för att övervaka deras aktivering i omloppsbana. Så det är gjort först.'
Hur ser byggsekvensen ut på Goddard för installationen av speglarna och vetenskapsinstrumenten och vad kommer sedan?
'I höst kommer vi att installera varje spegel, med start i slutet av oktober/början av november. Nästa april 2016 kommer vi att installera ISIM-vetenskapsmodulen inuti bakplansstrukturen.'
'ISIM monterar alla fyra av teleskopvetenskapsinstrumentet. Så speglarna går på först, sedan installeras ISIM och sedan blir det verkligen teleskopstrukturen.' ISIM bär cirka 7 500 pund (2400 kg) teleskopoptik och instrument.
'Då startar vi ungefär nästa juli/augusti 2016 miljötestningen.'
Själva flygspegelns bakplan består av tre segment – det centrala huvudsegmentet och ett par yttre vingliknande delar som rymmer tre speglar vardera. De kommer att vikas ut från konfigurationen stuvad-för-lansering till den 'utplacerade' konfigurationen för att utföra spegelinstallationen. Fälls sedan tillbaka till uppskjutningskonfiguration för eventuell placering inuti nyttolastkåpan på Ariane V ECA-boosterraketen.
Teleskopet kommer att skjutas upp från Guyana Space Center i Kourou, Franska Guyana 2018.
Guldbelagd flygreservdel av ett JWST primärt spegelsegment tillverkat av beryllium och används för testoperationer i NASA Goddards renrum. Kredit: Ken Kremer- kenkremer.com
Teleskopets primära och sekundära flygspeglar har redan anlänt till Goddard.
Speglarna måste förbli exakt inriktade och nästan orörliga för att JWST ska lyckas genomföra vetenskapliga undersökningar. När det arbetar vid extremt kalla temperaturer mellan -406 och -343 grader Fahrenheit får bakplanet inte röra sig mer än 38 nanometer, ungefär 1/1 000 diametern på ett människohår.
För att ta hänsyn till de minsta felen och förbättra vetenskapen är var och en av de primära speglarna utrustade med ställdon för små justeringar.
'En vacker fördel med Webb som skiljer sig från Hubble är det faktum att vi har aktivering [förmåga] av varenda en av våra speglar. Så om vi bara är lite borta med antingen våra beräkningar eller från felinriktning från uppskjutning eller frisläppandet av tyngdkraften, kan vi göra några fina justeringar på omloppsbanan.'
'Vi kan justera varje spegel inom 50 nanometer.'
'Det är viktigt eftersom vi inte kan skicka astronauter för att fixa vårt teleskop. Vi kan bara inte.'
'Teleskopet är en miljon mil bort.'
NASA:s team på Goddard har redan tränat spegelinstallation eftersom det inte finns några andra chanser.
'Vi har bara en chans att få det här rätt!' irländska betonade.
Se för mer om spegelinstallationen i min kommande story.
JWST är efterträdaren till det 25 år gamla rymdteleskopet Hubble och kommer att bli det kraftfullaste teleskopet som någonsin skickats till rymden.
Webb är designad för att titta på universums första ljus och kommer att kunna blicka tillbaka i tiden till när de första stjärnorna och första galaxerna bildades.
Webb-teleskopet är ett gemensamt internationellt samarbetsprojekt mellan NASA, European Space Agency (ESA) och Canadian Space Agency (CSA).
NASA har det övergripande ansvaret och Northrop Grumman är huvudentreprenör för JWST.
'Teleskopet är enligt schemat för lanseringen 2018 i oktober,' berättade Mather för mig.
Och utdelningen från JWST kommer att bli monumental!
'På allt från närliggande planeter till det mest avlägsna universum kommer James Webb att förvandla vår syn på universum,' strålar Grunsfeld.
Håll utkik efter mer om JWST-konstruktion och spegelinstallation i del 2 snart.
Håll utkik här för Kens fortsatta nyheter om jord- och planetvetenskap och mänskliga rymdfärder.
En jämförelse mellan den primära spegeln som används av Hubble och den primära spegeluppsättningen som används av rymdteleskopet James Webb. Fotokredit: NASA
NASA Science chef och astronaut John Grunsfeld diskuterar James Webb Space Telescope-projektet vid NASA Goddard Space Flight Center i Maryland. Kredit: Ken Kremer/kenkremer.com