성공적인 우주 임무의 핵심은 엄격한 테스트입니다. JWST (James Webb Space Telescope)는 미션 크리티컬 선 실드를 배치 할 때 백만 마일 떨어져 있으며 계획대로 작동하지 않으면 바로 그 것입니다. 게임 끝.
Webb는 가장 진보 된 우주 망원경입니다. 적외선 망원경이며 매우 민감한 망원경입니다. 그러나 외계 행성과 먼 초기 우주를 연구 할 수있는 극도의 감도를 얻으려면 시원하게 유지해야합니다. 매우 시원합니다. 이것이 태양 보호막의 일입니다.
태양 보호막은 망원경 디자인에 중요합니다. James Webb는 Lagrange Point 2 (L2)에 지구, 달 및 태양을 유지하는 후광 궤도에 있습니다. 태양은 망원경의 주요 열원이며, 지구와 달은 2 차 공급원 일뿐입니다. 이 보호막은이 세 물체 모두에서 나오는 모든 에너지를 효과적으로 차단하고 섭씨 -220도 (-370F; 50K) 미만으로 작동 온도를 유지합니다.
JWST의 선 실드 측과 스코프 측 사이에는 온도 차이가 극심합니다. NASA는 햇빛 가리개가 계란을 끓일 수있을 정도로 뜨거운 110C (230F; 383K)의 온도에 도달 할 수 있으며 음영 처리 된 망원경 쪽은 산소를 얼릴 수있을 정도로 차가울 것이라고 말했다.
“우주선 전자 장치와 망원경이 태양선에 의해 선 쉴드를 설치하고 장력 한 것은 이번이 처음이었습니다. "
James Cooper, JWST 선 실드 관리자
기술자와 엔지니어는 방금 5 개의 태양 가리개 층을 모두 테스트하고 방패를 지구에서 160 만 km (1 백만 마일) 떨어진 L2와 같은 위치에 놓았습니다. NASA는 보도 자료에서이 테스트는 우주선의 자체 시스템을 사용하여 방패를 배치했으며 테스트는 성공했다고 밝혔다.
“우주선 전자 장치와 망원경이 태양선에 의해 선 쉴드를 배치하고 장력 한 것은 이번이 처음이었습니다. 결과적으로이 배치는 시각적으로 놀라웠고 달성하기가 어려웠습니다.”메릴랜드 주 그린벨트에있는 NASA의 Goddard 우주 비행 센터 NASA의 Webb Telescope Sunshield Manager 인 James Cooper는 말했습니다.
태양 가리개는 Kapton이라고하는 5 층의 재료입니다. 각 층은 특정 두께이며, 특정 거리만큼 분리되어 있습니다. 방패에는 또한 유성에 대항하는 이음새 및 기타 기능이 있습니다. 각 층은 알루미늄으로 코팅되어 있으며 태양에 가장 가까운 두 층인 층 1과 층 2는 태양의 자외선 에너지를 우주로 다시 반사시키기 위해 소위 "도핑 된 실리콘"코팅을 가지고 있습니다.
쿠퍼는“이 테스트는 선 실드 시스템이 우주선 요소 환경 테스트를 견뎌냈으며 망원경과 관측소의 선 실드 부품 사이의 인터페이스와 상호 작용에 대해 가르쳐주었습니다. "이 이정표를 달성하기위한 인내, 집중력 및 수많은 노력에 대해 모든 엔지니어와 기술자에게 감사합니다."
제임스 웹의 우주선 버스는 허블과 거의 같은 크기입니다. 그러나 JWST의 거울은 허블 거울의 두 배입니다. 직경이 6.5m (21.3ft)이고 금이 코팅 된 베릴륨 세그먼트 거울로, 18 개의 6 각형 세그먼트로 구성되며 수집 면적은 25 평방 미터입니다. 실제로 웹의 금 거울은 아직 출시되지 않았지만 이미 문화적 아이콘입니다.
거울은 우주의 첫 번째 별과 은하의 빛을 관찰하고 외계 행성을 연구하는 것을 포함하여 임무 목표를 달성하기 위해 너무 커야합니다. 그러나 거울과 필요한 태양 그늘은 너무 커서 로켓에 맞지 않습니다. 그렇기 때문에 거울과 태양 가리개 모두 발사를 위해 접 히고 망원경이 목적지로 향하는 경우에만 배치되어 복잡한 조작을해야합니다. 뿐만 아니라 테스트는 모두 지구의 중력에서 수행되는 반면 실제 배치는 중력이없는 상태에서 수행됩니다.
이것이 바로 모든 테스트 및 재 테스트에 관한 것입니다. 우주 비행사들이 수리 임무를 수행하기 위해 낮은 지구 궤도에서 접근 할 수 있었던 허블과는 달리 JWST는 접근 할 수 없습니다. 향후 우주선이 전체 배포 오류를 수정하기 위해 James Webb와 맞붙을 수 있습니다. 그러나 구성품은 교체 할 수 없습니다. 본질적으로 거울과 태양 가리개를 올바르게 배치 할 수있는 기회는 단 한 번입니다.
이 중요한 테스트를 통해 엔지니어와 기술자는 이제 선 실드를 발사 구성에 조심스럽게 보관하여 성공적인 배치에 필요한 정확한 위치로 접어야합니다. 그 후, 더 많은 테스트.
Ariane 5 로켓을 발사 할 때 스코프가 경험할 수있는 힘을 모방하는 기계적 테스트뿐만 아니라 포괄적 인 전기적 테스트가 여전히 필요합니다. 그런 다음 James Webb의 배포에 대한 테스트와 최종 보관이 한 번 더 있습니다.
출시는 2021 년 3 월 30 일로 예정되어 있습니다. JWST는 2007 년과 2011 년 사이에 시작될 예정인 일련의 지연이있었습니다. 복잡한 사명과 복잡하고 값 비싼 기술입니다. NASA는 주요 개발자이지만 유럽 우주국과 캐나다 우주국 모두 상당한 기여를했다.
L2의 후광 궤도에 있고 배치가 잘 진행되면 획기적인 작업을 수행하게됩니다. 그리고 모든 지연을 잊어 버리기를 바랍니다.
더:
- 보도 자료 : NASA의 James Webb 우주 망원경이 중요한 Sunshield 배치 테스트를 클리어
- 보도 자료 : NASA 웹 망원경 선 쉴드의 복합 재료 공학
- 우주 잡지 비디오 : 초 망원경의 부 2 – 우주 망원경
