詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)采取了极端的低温真空测试,30年和近100亿美元。它被称为21世纪的主要科学事业。
詹姆斯·韦伯太空望远镜发射:图像来源:美国航天局/ Chris耿氏
2021年圣诞节,经过二十多年的发展,詹姆斯Web太空望远镜(JWST)是由美国国家航空航天局从法属圭亚那南美的东北海岸。
赤道附近的发射位置提供所需的额外推动达到詹姆斯韦伯太空望远镜的观测地点anti-sunward方向。
来观察太阳-地球拉格郎日点2 (L2)几乎是距离地球100万英里(160万公里),直接在这个星球。一个对象放置在L2将与地球绕太阳运转而不落后。
詹姆斯韦伯太空望远镜分离。图片来源:NASA / Twitter。
27分钟后起飞,第二阶段的阿丽亚娜5型火箭脱离詹姆斯韦伯太空望远镜。之后,迅速在T + 30分钟发射后,詹姆斯韦伯太空望远镜报道,宇宙飞船是“积极的力量”,利用它的太阳能电池板。
因为它太大了,适合任何现有的火箭在其完整形式,詹姆斯韦伯太空望远镜已经飞向太空折叠起来。
虽然阿丽亚娜5型火箭发射,将它带入空间几乎是18英尺,或5.4米,宽,它还不足以JWST转移到空间完全展开。浓缩在一个适合火箭的羊。
美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜被封装在阿丽亚娜5负载。图片来源:ESA /研究/阿丽亚娜空间公司
詹姆斯韦伯太空望远镜在阿丽亚娜5型火箭(呈现)。图片来源:NASA阿丽亚娜空间公司- ESA -。
詹姆斯韦伯太空望远镜展开了18镀金铍镜部分采用132驱动器L2之行期间,持续了29天。它用五层折纸,冷却下来的时候不到50 K (K) (-223°C或-370°F)。
冷端将大约-394°F (-236.6°C或36 K)而sun-facing方面将在230°F (110°C)。敏感的望远镜仪器由五层的时候免受阳光的干扰。望远镜的功能在不到50 K (~ -370°F)。
这个长度的时间被称为“30天的恐怖,”,有344种可能的单点失败的航天器,其中80%是部署工具。
例如,包含70铰链总成的时候140年发布机制,八个部署汽车和大约90电缆和400滑轮,一笔400米长。
这是具有挑战性的总在一份新闻稿中冗余机制。多年来几个部署测试已经完成全尺寸和小模型。有一系列的应急计划,努力克服任何挑战过程中如果没有功能部署。
望远镜的时候展开,以减少热量的第一周L2的旅程。尾部散热器是部署在第二周,主镜的翅膀和二次镜支撑结构展开。
下一阶段是对齐18单独的镜子,构成了主镜的天文台。这是一个多阶段,持续多日的活动并激活移动每个18主镜段(可调)的启动配置。
六个致动器将主镜段,固定在每一块镜子,有七分之一执行机构在其中心位置,修改的镜子曲率段。
主镜是主要的光收集詹姆斯韦伯太空望远镜的表面。光反射的表面第三镜子放置在望远镜前繁荣,然后反射光线到詹姆斯韦伯太空望远镜的仪器。
18主镜段都是镀在超薄,闪亮的金层。
这些函数作为单独的望远镜图像不清楚和模糊如果留在发射位置。镜子段,一旦对齐,将函数作为一个巨大的镜子,有史以来最大的空间在21.3英尺(6.5米)。
婴儿星系早在大约4亿年前宇宙大爆炸已经被哈勃太空望远镜观测到的。
詹姆斯韦伯太空望远镜将有能力观察深入到过去,大爆炸后的1亿年,当时大多数事情刚刚开始形成星系和恒星和只有原始元素组成的。
宇宙中最遥远的物体将詹姆斯韦伯太空望远镜观察到。因此,在它的130亿英里的旅程,物体的光成为主要转向电磁波谱的红色的一边。
詹姆斯韦伯太空望远镜的主镜在k黄金镀黄金更有效地反映出红光比几乎任何其他金属。黄金使詹姆斯韦伯太空望远镜的镜子可以反射98%相比通常的85%共同反映的沉思。
金层镀望远镜的镜子只是1000个原子厚。完整的21-foot-wide镜子涂层使用只有一个高尔夫球大小的数量的黄金。
詹姆斯韦伯太空望远镜在太空中呈现图片来源:美国宇航局戈达德宇航中心/ CIL /阿德里亚娜Manique Guiterrez
望远镜的主要操作温度是50度高于绝对零度(-459ºF)。温度越低,原子移动越少。
在最冷的温度(-459ºF),绝对零度0 k,原子完全停止运动。詹姆斯韦伯太空望远镜的高科技仪器将函数在接近绝对零度的准确监测数据。
望远镜不会函数直到它冷却到稳定和较低的温度。五个月后,该望远镜将校准和测试它的科学任务,计划在2022年中期。欧洲杯线上买球
- K参与詹姆斯韦伯太空望远镜的前所未有的测试之前进入空间
有在美国宇航局约翰逊航天中心的位置(JSC)是所有JWST系统性低温真空测试。
室已经成为最大的cryogenic-optical,全球高真空度试验箱,以测试太空胶囊为美国宇航局的阿波罗任务,有或没有任务的团队。
高90英尺(27.4米),直径55英尺(16.8米)。门重达40吨,关闭和打开液压。室的空气重25吨,左内质量相当于半个主食当所有的空气。
美国宇航局约翰逊航天中心工程师,在三年内,改造和建造所需的室内室的温度测试詹姆斯韦伯太空望远镜。
室的更新氦裹尸布,内侧当前液态氧的裹尸布,它有能力下降室的温度远比以往,这是11度高于绝对零度(11开尔文,-439.9ºF或-262.1ºC)。
室之外的又一个主要是包含一组六个自定义10000磅能力- K技术negative-stiffness振动光电隔离器。
不需要电和空气- K的被动光电隔离器,他们提供优质隔离比较活跃和空气隔离系统。
选择的主要考虑因素振动器是他们隔离振动水平在小于1 Hz随着垂直隔离振动。
詹姆斯韦伯太空望远镜是函数空间的干扰只来自宇宙飞船和高度控制。在地球上,所有的地面干扰,如电机、泵和甚至交通驾驶,会影响测试。
- K振动器提供动态振动隔离外部来源产生几乎干扰自由飞行环境。
光电隔离器特性- K的专利热响应要素(过夜)补偿器装置,一个被动的机械装置,不需要电力或空气,类似于光电隔离器。
当温度改变(JSC)在测试,大树下面补偿器调整光电隔离器不断提供最好的隔离测试。
Spacecraft-to-Optical望远镜元素的关键设计评审隔振系统完成,比预计早了一个月,在2011年底。
下图所示,2014年3月,6 - K negative-stiffness振动器被固定在热真空室在约翰逊航天中心。
詹姆斯韦伯太空望远镜需要一个支撑结构在真空室进行设备测试。2020欧洲杯下注官网
一个巨大的钢平台安装的工程师。这是悬挂在六个振动器使用钢棒直径约1.5英寸(28.1毫米),约60英尺长(18.2米),把望远镜和测试设备的重要部分。2020欧洲杯下注官网
先进的光学望远镜测试设备由auto-collimating平坦的镜子,一2020欧洲杯下注官网个干涉仪和摄影测量系统的精密测量相机室内的精确相对对齐。
工程师可以监控时詹姆斯韦伯太空望远镜在测试。
这些是孤立的从任何振动源,例如,氦气和氮气流中裹尸布水管和真空泵的节奏跳动。
进一步测试支持设备包括电视摄像机,质谱仪和2020欧洲杯下注官网红外摄像机,还被固定在支撑结构,从振动悬浮在隔离使用- K negative-stiffness光电隔离器。
詹姆斯韦伯太空望远镜探路者测试被安排进了三个主要测试活动之前的最后低温真空试验综合科学仪器模块(ISIM)和完全组装飞行光学望远镜元素(OTE)。欧洲杯线上买球
三个探险者测试OGSE1, OGSE2, Thermal-Pathfinder(锥度英尺)。
探路者OGSE1测试阶段,OGSE2, Thermal-Pathfinder(锥度英尺)和完全组装飞行光学望远镜元素(OTE)和综合科学仪器模块(ISIM)称为(OTIS)。欧洲杯线上买球图片来源:美国国家航空航天局
这些测试是增强更全面充分描述测试设备,如地面支持设备(GSE)和低温试验箱。2020欧洲杯下注官网探路者的测试中,飞行像的测试文章设计建立在低温环境的热行为。欧洲杯猜球平台
30天OGSE1测试于2015年5月完成JSC有有效委托后在2014年詹姆斯韦伯太空望远镜使用。
的OGSE2 cryo-vacuum测试,持续35天,完成了2015年10月,所有初级,二级和三级测试目标。
的一个重要里程碑詹姆斯韦伯太空望远镜是OGSE2取得的成功完成。这个测试是第一个重要的低温测试专业fiber-fed光学仪器和实际飞行望远镜光学元素。2020欧洲杯下注官网
它是第一个测试与Aft-Optics-Subsystem(代谢)源板组装或ASPA,旨在揭示的光学望远镜通过焦平面。
飞行好转向镜(FSM)和三级镜像(TM),包含在一个包被称为Aft-Optics-Subsystem,光学测试其运行低温环境在一个集成的配置。
2015年6月,“Thermal-Pathfinder”(锥度英尺)测试之前和之后OGSE1 OGSE2测试,L3Harris(原名ITT Exelis),安装和委托六negative-stiffness振动光电隔离器室的顶部,修改了- K的室光电隔离器的帮助下,使他们设计的固有频率为0.5赫兹。
这使光电隔离器提供一个改进的减少振动的两个主要镜子段锥度英尺测试。
热探路者(锥度英尺)低温测试,持续35天,2016年10月竣工。涉及的锥度英尺两个备用flight-rated铍镜(一个金色涂布)和十non-flight金色涂布铝热模拟器测试段操作。
镜子必须对齐或“阶段性”距离小于波长的光在光学测试。这是数千倍小于人类头发的厚度在零下温度数以百计的度。
热探路者接受所有的真空和热测试,实际的詹姆斯韦伯太空望远镜于2017年将经历。
2017年7月,完全组装詹姆斯韦伯太空望远镜的光学望远镜元素和综合科学仪器模块(OTIS)进行了最后的93天的测试。欧洲杯线上买球
周围的空气室被拉的十天,然后一个月需要减少詹姆斯韦伯太空望远镜的温度及其科学设备所需的水平测试。2020欧洲杯下注官网
图片来源:- K技术
这些测试所涉及的一个至关重要的一致性评价詹姆斯韦伯太空望远镜18主镜的部分,以确保所有六角,镀金部分是一个整体的镜子。
必须测试所有132个昆虫致动器为每个镜子段曲率半径和6个自由度(自由度)。这是第一次的光学望远镜和仪器测试同时进行。
这是一个复杂和漫长的测试程序测试詹姆斯韦伯太空望远镜。冷真空的环境里面会遇到空间被复制在地上,确认仪器和光学功能完全投放市场。
这个测试非常重要,詹姆斯韦伯太空望远镜将几乎远离地球一百万英里,在L2轨道,这将为执行维修太远都完成了哈勃太空望远镜。
这些信息已经采购,审核并改编自- K提供的材料技术。欧洲杯足球竞彩
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