Die Ingenieure haben eine Reihe kritischer und strenger Vibrationsqualifizierungstests am Mammut James Webb Space Telescope (JWST) der NASA im Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, wieder aufgenommen, um die Sicherheit, Integrität und Bereitschaft für die unversöhnliche Umgebung der Raumfahrt zu bestätigen Pause aufgrund einer Anfang Dezember 2016 festgestellten Testanomalie.
Die Vibrationstests werden vom Team an einem Schütteltisch in Goddard durchgeführt, um sicherzustellen, dass Webb würdig ist und dass er die raue und rumpelnde Fahrt übersteht, die er während des donnernden Raketenstarts in den Himmel für Ende 2018 erlebt hat.
"Tests am Boden sind entscheidend, um zu beweisen, dass der Start eines Raumfahrzeugs sicher ist", sagte Lee Feinberg, Ingenieur und James Webb-Manager für optische Teleskopelemente bei Goddard, in einer Erklärung.
"Das Webb-Teleskop ist der dynamisch komplizierteste Artikel an Weltraumhardware, den wir jemals getestet haben."
Die Tests des gigantischen Webb-Teleskops waren nach einem kurzen Schrecken Anfang Dezember zum Stillstand gekommen, als die Techniker zunächst „anomale Messwerte“ entdeckten, die während einer vorgeplanten Reihe von Vibrationstests potenzielle Bedenken hinsichtlich der strukturellen Integrität der Observatorien aufkommen ließen.
"Am 3. Dezember 2016 wurden die Vibrationstests aufgrund einiger Sensorwerte, die die vorhergesagten Werte überschritten, automatisch vorzeitig beendet", so die Behörden.
Danach führten Ingenieure und Techniker im Dezember eine neue Reihe intensiver Inspektionen der Struktur des Observatoriums durch.
Kurz vor Weihnachten gab die NASA am 23. Dezember bekannt, dass JWST als "gesund" und anscheinend unversehrt eingestuft wurde, nachdem die Ingenieure im Goddard Space Flight Center der NASA in Maryland sowohl "visuelle als auch Ultraschalluntersuchungen" durchgeführt hatten. Beamte sagten, das Teleskop sei zu diesem Zeitpunkt als sicher befunden worden, "ohne sichtbare Anzeichen von Schäden".
Wie sich herausstellte, waren die vielen „Zurr-… Rückhaltemechanismen“, die das Teleskop an Ort und Stelle halten, der Schuldige an der Sensoranomalie.
"Nach einer gründlichen Untersuchung stellte das James Webb-Weltraumteleskop-Team der NASA Goddard fest, dass die Ursache extrem kleine Bewegungen der zahlreichen Zurrgurte oder" Startrückhaltemechanismen "waren, die einen der Spiegelflügel des Teleskops für den Start hochgeklappt halten." NASA-Beamte erklärten in einer Erklärung.
Darüber hinaus stellten die Ingenieure offenbar fest, dass „der Bodenvibrationstest selbst strenger ist als die Startvibrationsumgebung“.
Die NASA berichtete heute (25. Januar), dass die Tests letzte Woche an dem Punkt wieder aufgenommen wurden, an dem sie unterbrochen worden waren. Weiterhin wurde der Test entlang der ersten von drei Achsen abgeschlossen.
„Eine eingehende Analyse der Testsensordaten und detaillierte Computersimulationen bestätigten, dass die Eingangsschwingung stark genug und die Resonanz des Teleskops bei bestimmten Schwingungsfrequenzen hoch genug war, um diese winzigen Bewegungen zu erzeugen. Nachdem wir verstanden haben, wie es passiert ist, haben wir Änderungen am Testprofil vorgenommen, um zu verhindern, dass es erneut passiert “, erklärte Feinberg.
„Wir haben wertvolle Lektionen gelernt, die auf die endgültigen Pre-Launch-Tests von Webb auf Observatoriumsebene angewendet werden, sobald es 2018 vollständig zusammengestellt ist. Glücklicherweise konnten wir durch frühzeitiges Lernen dieser Lektionen Diagnosetests hinzufügen, die dies ermöglichen Wir zeigen, dass der Bodenvibrationstest selbst strenger ist als die Startvibrationsumgebung, sodass wir sicher sein können, dass der Start selbst vollständig erfolgreich sein wird. “
Der nächste Schritt besteht darin, das Schütteln des Teleskops in den anderen beiden Achsen oder in zwei Richtungen fortzusetzen und vollständig zu schütteln, um zu zeigen, dass es Vibrationen in allen drei Dimensionen standhalten kann.
"Dies war eine großartige Teamleistung zwischen dem NASA Goddard-Team, Northrop Grumman, Orbital ATK, Ball Aerospace, der Europäischen Weltraumorganisation und Arianespace", sagte Feinberg. "Wir können jetzt mit den restlichen geplanten Tests des Teleskops und der Instrumente fortfahren."
Das James Webb-Weltraumteleskop der NASA ist das leistungsstärkste jemals gebaute Weltraumteleskop und der wissenschaftliche Nachfolger des phänomenal erfolgreichen Hubble-Weltraumteleskops (HST). Der Mammut-Primärspiegel mit 6,5 m Durchmesser verfügt über genügend Lichtsammelfähigkeit, um über 13,5 Milliarden Jahre zurückzusuchen und die Bildung der ersten Sterne und Galaxien im frühen Universum zu beobachten.
Das Webb-Teleskop wird 2018 mit einem ESA Ariane V-Booster vom Guiana Space Center in Kourou, Französisch-Guayana, gestartet.
Aber Webb und sein „goldener“ Primärspiegel mit 18 Segmenten müssen sorgfältig zusammengeklappt werden, damit sie in den Nasenkonus des Ariane V-Boosters passen.
„Aufgrund seiner immensen Größe muss Webb für den Start zusammengeklappt und dann im Weltraum entfaltet werden. Frühere Generationen von Teleskopen stützten sich für ihre Stabilität auf starre, unbewegliche Strukturen. Da unser Spiegel größer als die Raketenverkleidung ist, mussten die Strukturen zum Start gefaltet und bewegt werden, sobald wir die Erdatmosphäre verlassen haben. Webb ist das erste Mal, dass wir sowohl für Stabilität als auch für Mobilität sorgen. " Sagte Feinberg.
"Dies bedeutet, dass JWST-Tests sehr einzigartig, komplex und herausfordernd sind."
Die Umwelttests werden in Goddard durchgeführt, bevor die riesige Struktur im Februar 2017 an das Johnson Space Center der NASA geliefert wird, um weitere Tests bei extrem niedrigen Temperaturen in der Kryovak-Thermovakuumkammer durchzuführen.
Der „goldene“ Primärspiegel mit einem Durchmesser von 6,5 Metern besteht aus 18 sechseckigen Segmenten, die wabenartig aussehen.
Und es ist einfach faszinierend zu sehen, wie ich es im vergangenen Jahr bei Goddard einige Male getan habe, im November vertikal zu stehen und im Mai horizontal zu sitzen.
Jedes der 18 sechseckigen Primärspiegelsegmente misst etwas mehr als 1,3 Meter und wiegt ungefähr 40 Kilogramm. Sie bestehen aus Beryllium, sind goldbeschichtet und etwa so groß wie ein Couchtisch.
Das Webb-Teleskop ist ein gemeinsames internationales Kooperationsprojekt zwischen der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der kanadischen Weltraumorganisation (CSA).
Webb soll das erste Licht des Universums betrachten und in die Zeit zurückblicken, als sich die ersten Sterne und ersten Galaxien bildeten. Es wird auch die Geschichte unseres Universums und die Entstehung unseres Sonnensystems sowie anderer Sonnensysteme und Exoplaneten untersuchen, von denen einige möglicherweise das Leben auf erdähnlichen Planeten unterstützen können.
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