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    L'autoritratto del telescopio spaziale James Webb della NASA segna un test critico

    L'ingegnere ottico della sfera aerospaziale Larkin Carey si riflette nello specchio secondario del telescopio spaziale James Webb, mentre fotografa la linea di mira dell'hardware utilizzato durante un importante test dell'ottica del telescopio. Credito:Ball Aerospace

    Quella che sembra essere un'opportunità unica per i selfie era in realtà una foto fondamentale per i test criogenici del James Webb Space Telescope della NASA nella Camera A del Johnson Space Center della NASA a Houston. La foto è stata utilizzata per verificare la linea di vista (o il percorso della luce del percorso) per la configurazione di prova.

    Durante gli approfonditi test criogenici di Webb, gli ingegneri hanno verificato l'allineamento di tutte le ottiche del telescopio e hanno dimostrato che i singoli segmenti dello specchio primario possono essere correttamente allineati tra loro e con il resto del sistema. Tutto questo è avvenuto in condizioni di test che hanno simulato l'ambiente spaziale in cui opererà Webb, e dove raccoglierà dati di porzioni mai osservate dell'universo. La verifica dell'ottica come sistema è un passaggio molto importante che garantirà il corretto funzionamento del telescopio nello spazio.

    Il test effettivo dell'ottica ha coinvolto un pezzo di attrezzatura di supporto chiamato ASPA, un acronimo annidato che significa "AOS Source Plate Assembly". L'ASPA è un componente hardware che si trova in cima all'Aft Optics Subsystem (AOS) di Webb, che è riconoscibile come un "cono" nero che sporge dal centro dello specchio primario di Webb. L'AOS contiene gli specchi terziari e orientabili del telescopio. L'ASPA è un hardware di prova a terra, e verrà rimosso dal telescopio prima di essere lanciato nello spazio.

    La luce degli oggetti nello spazio viene catturata e riflessa dallo specchio primario di un telescopio come Webb. Lo specchio primario leggermente curvo (parabolico concavo) riflette un raggio di luce più focalizzato verso lo specchio secondario rotondo. Lo specchio secondario è curvo verso l'esterno (iperbolico convesso), e riflette un raggio di luce ancora più focalizzato attraverso il centro dello specchio primario. Nel caso di Webb, l'Aft Optics Subsystem (AOS) è al centro dello specchio primario. Contiene gli specchietti terziari e sterzanti, che focalizzano ulteriormente e indirizzano la luce sugli strumenti della scienza. Lo specchio terziario serve anche a ridurre al minimo le aberrazioni ottiche comuni nei telescopi riflettori. Credito:NASA, ESA, e G. Bacon (STScI)

    Durante il test, l'ASPA ha alimentato la luce laser di varie lunghezze d'onda infrarosse dentro e fuori dal telescopio, agendo così come una fonte di stelle artificiali. Nella prima parte del test ottico, chiamato il test "mezzo passaggio", l'ASPA ha alimentato la luce laser direttamente nell'AOS, dove era diretto dagli specchi terziari e direzionali agli strumenti scientifici di Webb, che siedono in uno scompartimento direttamente dietro il gigantesco specchio primario. Questo test consente agli ingegneri di effettuare misurazioni dell'ottica all'interno dell'AOS, e come l'ottica interagiva con gli strumenti scientifici. criticamente, il test ha verificato lo specchio terziario, che è immobile, è stato correttamente allineato agli strumenti.

    In un'altra parte del test, chiamato il test "passa e mezzo", la luce viaggiava in senso inverso attraverso l'ottica del telescopio. La luce è stata nuovamente immessa nel sistema dall'ASPA, ma in alto, allo specchio secondario. Lo specchio secondario quindi rifletteva la luce fino allo specchio primario, che lo rimandava in cima alla camera A. Gli specchi in cima alla camera rimandavano di nuovo la luce, dove ha seguito il suo percorso normale attraverso il telescopio fino agli strumenti. Ciò ha verificato non solo l'allineamento dello specchio primario stesso, ma anche l'allineamento dell'intero telescopio:lo specchio primario, specchio secondario, e gli specchietti terziari e sterzanti all'interno dell'AOS.

    Presi insieme, i test mezzo passaggio e passaggio e mezzo hanno dimostrato che tutte le ottiche del telescopio sono correttamente allineate e che possono essere allineate di nuovo dopo essere state dispiegate nello spazio.

    Primo piano dell'ingegnere ottico Ball Aerospace Larkin Carey che collega le fibre ottiche all'AOS Source Plate Assembly (ASPA) sopra lo specchio primario del telescopio spaziale James Webb, mentre è legato a un "trampolino". Tutti gli strumenti erano anche collegati, e tutti i protocolli di sicurezza per lavorare sopra lo specchio sono stati seguiti da vicino. Credito:Ball Aerospace

    La foto, scattato dall'ingegnere ottico di Ball Aerospace Larkin Carey dopo che sono stati realizzati i collegamenti finali in fibra ottica tra ASPA e la sorgente laser all'esterno della camera, verificato la linea di vista per la parte superata e mezza della prova. L'immagine è stata confrontata con quella raccolta una volta che il telescopio era freddo all'interno della camera, per garantire che qualsiasi oscuramento osservato fosse dovuto all'hardware ASPA e non fosse presente durante la raccolta dei dati scientifici in orbita.

    Nella foto, Carey è imbrigliato a un "trampolino" sopra lo specchio primario. Tutti gli strumenti (inclusa la fotocamera) erano collegati, e tutti i protocolli di sicurezza per lavorare sopra lo specchio sono stati seguiti da vicino. Carey guardò in alto e scattò la foto dello specchio secondario per verificare la linea di vista dell'ASPA. Lo specchio secondario lo riflette così come l'AM, l'ASP, e lo specchio primario in basso.

    "Sono necessarie apparecchiature complesse per testare uno strumento complesso come il telescopio Webb. L'ASPA ci ha permesso di testare direttamente gli allineamenti chiave per garantire che il telescopio funzioni come previsto, ma la sua posizione significava che dovevamo far installare a mano da una persona oltre 100 cavi in ​​fibra ottica sullo specchio primario, "ha detto Allison Barto, Responsabile del programma del telescopio Webb presso Ball Aerospace. "Questo compito impegnativo, che Larkin ha provato molte volte per assicurarsi che potesse essere eseguito in sicurezza, offerto anche l'opportunità di verificare gli allineamenti prendendo questo 'selfie' prima di entrare nel test."

    L'ingegnere ottico della sfera aerospaziale Larkin Carey viene mostrato mentre collega le fibre ottiche all'AOS Source Plate Assembly (ASPA) sopra lo specchio primario del telescopio spaziale James Webb, mentre è legato a un "trampolino". Tutti gli strumenti erano anche collegati, e tutti i protocolli di sicurezza per lavorare sopra lo specchio sono stati seguiti da vicino. Credito:NASA/Desiree Stover

    Dopo che i test criogenici alla Johnson sono stati completati, Il viaggio combinato degli strumenti scientifici e dell'ottica di Webb a Northrop Grumman a Redondo Beach, California, dove saranno integrati con l'elemento del veicolo spaziale, che è il parasole combinato e l'autobus spaziale. Insieme, i pezzi formano l'osservatorio completo del James Webb Space Telescope. Una volta completamente integrato, l'intero osservatorio sarà sottoposto a più test durante i cosiddetti "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.

    Webb dovrebbe essere lanciato da Kourou, Guiana francese, nella primavera del 2019.


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