FLASH CENTER NASA GODDARD SPACE FLIGHT CENTER มันน่าหลงใหล! นั่นคือความรู้สึกที่ท่วมท้นในหมู่ผู้โชคดีเพียงไม่กี่คนเท่านั้นที่ตั้งดวงตาของพวกเขาเองบนกระจกหลักสีทองที่เพิ่งเปิดใหม่ที่เป็นหัวใจของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ (JWST) แมมมอ ธ ของนาซ่า - ความเชื่อมั่นที่เกิดจากทีมงาน และตัวฉันเองในระหว่างการเยี่ยมชมในสัปดาห์นี้โดยนิตยสารอวกาศ
“ ตอนนี้กล้องโทรทรรศน์ขึ้น [เว้า] แล้ว ดังนั้นคุณจะเห็นมันในทุกสิริของมัน!” John Durning รองผู้จัดการโครงการกล้องโทรทรรศน์เวบบ์กล่าวในการสัมภาษณ์พิเศษกับนิตยสารอวกาศที่ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซ่าเมื่อวันอังคารที่ 3 พฤษภาคมหลังจากที่ถูกถอดฝาครอบอย่างระมัดระวังเมื่อไม่กี่วันที่ผ่านมาจาก 18 ส่วนกระจกหลัก เผชิญหน้า.
“ ระบบมิเรอร์ทั้งหมดได้รับการตรวจสอบผสานรวมและตรวจสอบการจัดตำแหน่งแล้ว”
เป็นปีที่แบนเนอร์สำหรับ JWST ที่ก็อดดาร์ดซึ่งวิศวกรและช่างเทคนิคเข้าสู่ขั้นตอนการประกอบและการรวมขั้นสุดท้ายของอุปกรณ์ออปติคอลและวิทยาศาสตร์ของหอสังเกตการณ์มหึมาที่จะปฏิวัติความเข้าใจของจักรวาลและสถานที่ของเรา เคลื่อนที่ไปตามจังหวะที่รวดเร็ว
JWST เป็นผู้สืบทอดทางวิทยาศาสตร์ต่อกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลอายุ 25 ปีของนาซ่า มันจะกลายเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ใหญ่ที่สุดและทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยสร้างมาโดยมนุษย์หลังจากเปิดตัว 30 เดือนนับจากนี้
โครงสร้างการบินสำหรับโครงประกอบ backplane ที่ถือกระจกและเครื่องมือวิทยาศาสตร์มาถึงก็อดดาร์ดเมื่อเดือนสิงหาคมที่ผ่านมาจากผู้รับเหมาสำคัญของ Webb Northrop Grumman Aerospace Systems ใน Redondo Beach, California
งานประกอบที่เพียรพยายามที่จะรวมกันกระจกหลักขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 6.5 เมตรเริ่มขึ้นก่อนวันหยุดวันขอบคุณพระเจ้าปี 2015 เมื่อหน่วยแรกได้รับการติดตั้งอย่างประสบความสำเร็จบนส่วนกลางของกระจกที่ถือชุดแบ็คเพลนด้านหลัง
ช่างเทคนิคจากก็อดดาร์ดและแฮร์ริสคอร์ปอเรชันของโรเชสเตอร์นิวยอร์กก็ทำการบรรจุ backplane อย่างเป็นระบบทีละหนึ่งโดยติดตั้งส่วนกระจกหลักครั้งสุดท้ายในเดือนกุมภาพันธ์ตามด้วยกระจกรองเดี่ยวที่ด้านบนสุด กระจกตติยภูมิและพวงมาลัยภายในระบบ Aft Optics (AOS)
ทุกอย่างดำเนินไปตามตารางการออกแบบอย่างพิถีพิถัน
“ การติดตั้งกระจกทำได้ดีเกินกว่าปกติ” Durning บอกกับนิตยสาร Space
“ เรายังคงกำหนดการของเราตลอดเวลาสำหรับการติดตั้งกลุ่มกระจกหลักทั้งหมด 18 หมวด จากนั้นส่วนตรงกลางซึ่งเป็นรูปกรวยในจุดศูนย์กลางประกอบด้วย Aft Optics System (AOS) เราติดตั้งสองเดือนที่ผ่านมา มันไปได้ดีมาก”
โครงสร้างการบินและการประกอบแบ็คเพลนทำหน้าที่เป็นกระดูกสันหลังของกล้องโทรทรรศน์ 8.6 พันล้านเวบบ์
ขั้นตอนต่อไปคือการติดตั้งชุดเครื่องมือวิจัยล้ำสมัยของหอดูดาวซึ่งเป็นที่รู้จักในชื่อ ISIM (Integrated Science Instrument Module) ในโครงสร้างโครงถักในอีกไม่กี่สัปดาห์ข้างหน้า
“ กล้องโทรทรรศน์ได้รับการบูรณาการอย่างสมบูรณ์และขณะนี้เรากำลังดำเนินการขั้นสุดท้ายเพื่อเตรียมรับชุดเครื่องมือที่จะเริ่มขึ้นในสัปดาห์นี้” Durning อธิบาย
ระบบกระจกออพติคอลในตัวและ ISIM ในรูปแบบออพติคอลรถไฟของ Webb
“ ตอนนี้เราเพิ่งสร้างการรวมตัวใหม่ที่เรียกว่า OTIS - ซึ่งเป็นการรวมกันของ OTE (ชุดกล้องโทรทรรศน์ออปติคอล) และ ISIM (Integrated Science Instrument Module) ด้วยกัน”
“ นั่นคือรถไฟสายตาทั้งหมดของหอดูดาว!” Durning ระบุ
“ มันเป็นเส้นทางโฟตอนที่สำคัญสำหรับระบบ ดังนั้นเราจะมีการบูรณาการในอีกไม่กี่สัปดาห์ข้างหน้า”
หน่วยงาน OTIS ที่รวมกันของกระจกโมดูลวิทยาศาสตร์และโครงหลังคาด้านหลังมีน้ำหนัก 8786 ปอนด์ (3940 กก.) และขนาด 28'3” (8.6m) x 8” 5” (2.6 ม.) x 7” 10“ (2.4 ม.)
หลังจากที่โอทิสได้รับการบูรณาการอย่างเต็มรูปแบบวิศวกรและช่างเทคนิคจะใช้เวลาที่เหลือของปีในการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อมเพิ่มแผ่นความร้อนและทดสอบรถไฟฉายแสง - ก่อนส่งโครงสร้างขนาดใหญ่ไปยัง Johnson Space Center ของ NASA
“ จากนั้นเราจะส่งไปยังศูนย์อวกาศจอห์นสัน (JSC) ของนาซ่าในต้นปีหน้าเพื่อทำการทดสอบการแช่แข็งและการตรวจสอบการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อมของระบบออปติคัลโพสต์” ในระหว่างที่ทำรายละเอียดเพิ่มเติม
“ ในขณะเดียวกัน Northrup Grumman กำลังผลิตชิ้นส่วนของครีมกันแดดและเสร็จสิ้นการรวมส่วนประกอบของยานอวกาศเข้าด้วยกัน”
“ แล้วปลายปี 2560 ก็คือตอนที่ทั้งสองชิ้น - การกำหนดค่า OTIS และการกำหนดค่า sunshield - มารวมกันเป็นครั้งแรกในฐานะหอดูดาวเต็ม สิ่งนี้เกิดขึ้นที่ Northrup Grumman ใน Redondo Beach”
เลนส์ออพติคอลของ Webb ประกอบด้วยกระจกสี่บานที่แตกต่างกัน เราพูดถึงรายละเอียดของกระจกการติดตั้งและการทดสอบ
“ มีพื้นผิวกระจกสี่แบบ” Durning กล่าว
“ เรามีกระจกหลักขนาดใหญ่ 18 ส่วนกระจกรองนั่งอยู่บนขาตั้งเหนือและส่วนตรงกลางดูเหมือนโครงสร้างปิรามิด [AOS] ประกอบด้วยกระจกระดับอุดมศึกษาและกระจกปรับพวงมาลัย”
“ AOS มาพร้อมกับแพ็คเกจที่สมบูรณ์ นั่นแทรกลงตรงกลาง [ของกระจกหลัก]”
กระจกส่องหน้ารูปหกเหลี่ยม 18 ชิ้นแต่ละส่วนยาวเพียง 4.2 ฟุต (1.3 เมตร) และมีน้ำหนักประมาณ 88 ปอนด์ (40 กิโลกรัม) พวกเขาทำจากเบริลเลียมเคลือบทองและขนาดของโต๊ะกาแฟ
ในอวกาศโครงสร้างกระจกแบบพับจะคลี่ออกไปตามส่วนต่างๆและทำงานร่วมกันเป็นกระจกเงาขนาด 21.3 ฟุต (6.5 เมตร) ขนาดใหญ่เป็นประวัติการณ์และความสามารถในการรวบรวมแสง
กระจกรองที่โค้งมนโดดเดี่ยวอยู่ที่ด้านบนของขาตั้งกล้องบูมเหนือหลัก
กระจกตติยภูมิและกระจกมองหลังปรับได้นั่งอยู่ใน Aft Optics System (AOS) ซึ่งเป็นรูปทรงกรวยตั้งอยู่ที่กึ่งกลางของกระจกหลัก
“ ดังนั้นวิธีการทำงานคือแสงจากกระจกหลักกระเด้งขึ้นไปที่รองและกระจกรองก็กระเด้งลงมาถึงตติยภูมิ” Durning อธิบาย
“ และจากนั้นในระดับอุดมศึกษา - ซึ่งอยู่ภายในโครงสร้าง AOS นั้นจะกระเด้งลงมาที่กระจกพวงมาลัย แล้วกระจกพวงมาลัยนั้นก็จะนำพาโฟตอนไปยังกระจกมองข้างที่อยู่ด้านล่างในโครงสร้าง ISIM”
“ ดังนั้นโฟตอนจะผ่านกรวย AOS นั้น มีหน้ากากที่ด้านบนที่ตัดเส้นทางเพื่อให้เรามีรูปร่างคงที่ของลำแสงผ่าน”
“ มันเป็นกระจกระดับอุดมศึกษาที่นำโฟตอนไปยังกระจกพวงมาลัยชั้นดี กระจกปรับละเอียดนั้นจะนำ [โฟตอน] ไปยังกระจกมองข้างที่อยู่ด้านล่างในโครงสร้าง ISIM”
ดังนั้นการจัดตำแหน่งระหว่างระบบ AOS และกระจกประถมและมัธยมจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง
“ กระจกตติยภูมิ AOS จับแสง [จากกระจกรอง] และนำแสงไปยังกระจกมองข้าง ข้อกำหนดสำหรับการจัดตำแหน่งเป็นเพียงสิ่งที่เราต้องการ นั่นคือความก้าวหน้าที่ยอดเยี่ยม”
“ ดังนั้นระบบกระจกทั้งหมดจึงถูกเช็คเอาท์ ระบบได้รับการผสานและตรวจสอบการจัดตำแหน่งแล้ว”
โครงสร้างกระจกสีทองของ Webb ได้รับการเอียงเป็นระยะเวลาสั้น ๆ ในสัปดาห์นี้ในวันที่ 4 พฤษภาคมตามที่เห็นในวิดีโอตามเวลาของนาซ่า:
กระจกหลัก 18 ส่วนของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ของนาซ่าได้รับการยกระดับเป็นแนวตั้งในห้องสะอาดที่ใหญ่ที่สุดที่ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของเอเจนซี่ในกรีนเบลต์รัฐแมรี่แลนด์เมื่อวันที่ 4 พฤษภาคม 2016 เครดิต: NASA
หอดูดาวขนาดมหึมาจะเกินพลังการรวบรวมแสงของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (HST) ของนาซ่าซึ่งปัจจุบันเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ทรงพลังที่สุดที่เคยส่งไปยังอวกาศ
เมื่อโครงสร้างกระจกเสร็จสมบูรณ์ขั้นตอนต่อไปคือการติดตั้งโมดูลวิทยาศาสตร์ ISIM
เพื่อให้บรรลุผลนั้นช่างเทคนิคจึงย้ายโครงสร้างกระจกเวบบ์อย่างระมัดระวังในสัปดาห์นี้ไปยังโครงสร้างกล้องที่สะอาด
ดังที่แสดงในวิดีโอไทม์แลปส์ที่เราสร้างขึ้นจากภาพ Webbcam พวกเขาเอียงโครงสร้างในแนวตั้งพลิกมันไปรอบ ๆ ลดระดับกลับลงในแนวนอนแล้วส่งผ่านเครนเหนือศีรษะไปยังแพลตฟอร์มงาน
เวลาผ่านไปแสดงให้เห็นกระจกหลัก 18 ส่วนที่เปิดออกของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ของนาซ่าที่ถูกยกขึ้นในตำแหน่งแนวตั้งพลิกและลดลงคว่ำลงสู่ตำแหน่งแนวนอนแล้วย้ายไปประมวลผลกล้องในห้องสะอาดที่ใหญ่ที่สุดในศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ด Greenbelt รัฐแมริแลนด์เมื่อวันที่ 4/5 พฤษภาคม 2559 รูปภาพ: NASA Webbcam ล่วงเลยเวลาโดย Ken Kremer / kenkremer.com / Alex Polimeni
กล้องจะเปิดตัวผู้สนับสนุน Ariane V จากศูนย์อวกาศ Guiana ใน Kourou, French Guiana ในปี 2018
กล้องโทรทรรศน์เวบบ์เป็นโครงการความร่วมมือระหว่างประเทศระหว่างองค์การนาซ่าองค์การอวกาศยุโรป (ESA) และสำนักงานอวกาศแคนาดา (CSA)
เวบบ์ถูกออกแบบมาให้มองแสงแรกของจักรวาลและจะสามารถย้อนเวลากลับไปเมื่อดาวดวงแรกและกาแลกซี่แรกก่อตัวขึ้น นอกจากนี้ยังจะศึกษาประวัติศาสตร์ของจักรวาลของเราและการก่อตัวของระบบสุริยะของเราเช่นเดียวกับระบบสุริยจักรวาลและดาวเคราะห์นอกระบบอื่น ๆ ซึ่งบางส่วนอาจมีความสามารถในการสนับสนุนชีวิตบนดาวเคราะห์ที่คล้ายกับโลก
เพิ่มเติมเกี่ยวกับ ISIM ในเรื่องถัดไป
ดูพื้นที่นี้เพื่อรับรายงานเกี่ยวกับกระจก JWST วิทยาศาสตร์การก่อสร้างและการทดสอบ
ติดตามความคืบหน้าได้ที่นี่เพื่อรับข่าวสารเกี่ยวกับโลกและวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์และดาวเคราะห์อวกาศมนุษย์ของเคน
