Il James Webb Space Telescope della NASA ha iniziato un test criogenico di quasi 100 giorni in una camera gigante in Texas a metà luglio. I componenti del Webb sono stati precedentemente sottoposti a test simili per assicurarsi che avrebbero funzionato nell'ambiente freddo dello spazio. Ora tutti questi componenti vengono testati insieme nel gigantesco vuoto termico noto come Camera A presso il Johnson Space Center della NASA a Houston.

"Una combinazione di azoto liquido ed elio gassoso freddo sarà utilizzata per raffreddare il telescopio e gli strumenti scientifici alla loro temperatura operativa durante le operazioni in alto vuoto, " ha detto Mark Voyton, responsabile dello sforzo di test, che lavora al Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland.

L'anno prossimo, il parasole delle dimensioni di un campo da tennis e il bus spaziale verranno aggiunti per costituire l'intero osservatorio.

Test precedente

All'inizio del 2016, gli strumenti scientifici hanno completato una serie di test criogenici simili presso la NASA Goddard. Per mesi, i componenti sono stati testati all'interno dello Space Environment Simulator.

Quindi, un "modello di pratica" noto come telescopio "Pathfinder" ha subito test simili nella Camera A. Il test ha confermato che il telescopio Webb reale o in volo poteva essere realizzato. La NASA spesso prova con modelli pratici per garantire che tutte le complicate apparecchiature di prova funzionino e che le condizioni di test di precisione siano realizzabili prima di sottoporre a test un vero articolo di volo.

All'inizio di marzo 2017 alla NASA Goddard, Gli specchi e gli strumenti di Webb hanno concluso con successo i test sulle vibrazioni e l'acustica ambientale. Questi test hanno assicurato a Webb di resistere alle vibrazioni e al rumore creati durante il lancio del telescopio nello spazio. Attualmente, gli ingegneri stanno analizzando questi dati per prepararsi a un ciclo finale di prove acustiche e di vibrazione, una volta che Webb si unirà al bus spaziale e al parasole l'anno prossimo.

A maggio 2017, Webb si è recato alla NASA Johnson, prendendo il posto di Pathfinder all'interno della storica camera a vuoto, Camera A.

Come e cosa farà la Camera A?

Le pompe per vuoto rimuovono quasi il 100% dell'aria dalla camera. Le temperature vengono raffreddate nella camera A facendo scorrere l'azoto liquido e l'elio gassoso freddo attraverso l'impianto idraulico sulle sartie, che fungono da scambiatori di calore. Questo processo abbassa le temperature nella camera per simulare le condizioni nello spazio in cui orbiterà il telescopio Webb. "Naturalmente la camera rimane sotto vuoto e i criogeni vengono fatti fluire attraverso l'impianto idraulico del sudario per raffreddare radiativamente tutto all'interno della camera, "ha detto Paul Geithner, Vice project manager di Webb - tecnico della NASA Goddard.

Il test è fondamentale perché questi strumenti devono funzionare a circa meno 387 Fahrenheit (meno 232,8 gradi Celsius o 40 Kelvin). Questo è 260 Fahrenheit (126,7 gradi Celsius) più freddo di qualsiasi temperatura mai registrata sulla superficie terrestre.

Nella Camera A, il telescopio sarà raffreddato in modo che le temperature siano stabili e cambino molto poco nel tempo, e poi riscaldato a temperatura ambiente o condizioni "ambientali".

Monitoraggio del test

Durante il periodo di prova, scienziati e ingegneri monitoreranno il telescopio con sensori di temperatura e telecamere nella Camera A.

"Per quanto riguarda il monitoraggio, ci sono molti sensori termici che monitorano le temperature del telescopio e delle apparecchiature di supporto, " ha detto Gary Matthews, un ingegnere del telescopio Webb a Goddard. "Abbiamo anche alcuni sistemi di telecamere specializzati che ci consentono di conoscere la posizione fisica dell'hardware all'interno della camera. Ciò ci consente di monitorare come si muove il Webb quando fa più freddo. Infine, c'è tutta una serie di apparecchiature ottiche che useremo per capire le prestazioni del telescopio."

Cosa c'è dopo la Camera A?

Una volta che i test crio-ottici end-to-end saranno completati alla NASA Johnson questo autunno, il telescopio si recherà a Northrop Grumman a Redondo Beach, California, dove sarà integrato con la navicella spaziale e il parasole, formando così l'osservatorio del telescopio spaziale James Webb. Una volta lì, sarà sottoposto a più test chiamati "test a livello di osservatorio". Questo test è l'ultima esposizione a un ambiente di lancio simulato prima dei test di volo e spiegamento sull'intero osservatorio.