Ingenjörer har återupptagit en serie kritiska och rigorösa vibrationskvalificeringstest på NASA: s mammut James Webb Space Telescope (JWST) vid NASA: s Goddard Space Flight Center, i Greenbelt, Maryland för att bekräfta dess säkerhet, integritet och beredskap för den oförlåtliga miljön i rymdflygning, efter paus på grund av en test "anomali" upptäckt i början av december 2016.
Vibrationstesterna utförs av teamet på ett skakbord vid Goddard för att säkerställa Webb: s värdighet och att det kommer att överleva den grova och buldrande upplevelsen som upplevdes under den åskande raketuppskjutningen till himlen i slutet av 2018.
"Testning på marken är avgörande för att bevisa att ett rymdskepp är säkert att starta," säger Lee Feinberg, ingenjör och James Webb Space Teleskope Optical Telescope Element Manager på Goddard, i ett uttalande.
"Webb-teleskopet är den mest dynamiskt komplicerade artikeln med rymdhårdvara som vi någonsin har testat."
Testning av det gigantiska Webb-teleskopet stoppades efter en kort rädsla i början av december då tekniker initialt upptäckte "anomala läsningar" som väckte potentiella oro över observatoriernas strukturella integritet halvvägs genom en förplanerad serie av vibrationstester.
"Den 3 december 2016 stängs vibrationstest automatiskt av tidigt på grund av vissa sensoravläsningar som överskred förutsagda nivåer," sade tjänstemän.
Därefter genomförde ingenjörer och tekniker en ny serie intensiva inspektioner av observatoriets struktur under december.
Strax före jul tillkännagav NASA den 23 december att JWST ansågs vara "ljud" och uppenbarligen oskadd efter att ingenjörer genomförde både "visuella och ultraljudsundersökningar" vid NASA: s Goddard Space Flight Center i Maryland. Tjänstemän sade att teleskopet befanns vara säkert vid denna tidpunkt med "inga synliga tecken på skada."
När det visade sig att syndaren i anomalin var de många “fästning ... fasthållningsmekanismerna” som håller teleskopet på plats.
"Efter en grundlig utredning bestämde James Webb rymdteleskopteamet vid NASA Goddard att orsaken var extremt små rörelser från de många nedkopplingarna eller" lanseringsbegränsningsmekanismer "som håller en av teleskopets spegelvingar hopfällbara för lansering," NASA-tjänstemän förklarade i ett uttalande.
Dessutom upptäckte ingenjörer avslöjande att "själva markvibrationstestet är allvarligare än vibrationsmiljön för lansering."
NASA rapporterade idag (25 jan) att testningen återupptogs förra veckan vid den punkt där den hade pausats. Vidare avslutades testningen längs den första av tre axlar.
”Fördjupad analys av testsensordata och detaljerade datorsimuleringar bekräftade att ingångsvibrationen var tillräckligt stark och resonansen hos teleskopet tillräckligt hög vid specifika vibrationsfrekvenser för att generera dessa små rörelser. Nu när vi förstår hur det hände har vi implementerat ändringar i testprofilen för att förhindra att det händer igen, ”förklarade Feinberg.
”Vi har lärt oss värdefulla lektioner som kommer att tillämpas på de slutliga testerna för pre-lansering av Webb på observationsnivå när den är helt monterad 2018. Lyckligtvis, genom att lära oss dessa lektioner tidigt, har vi kunnat lägga till diagnostiska test som låter oss visar hur markvibrationstestet i sig är mer allvarligt än lanseringsvibrationsmiljön på ett sätt som kan ge oss förtroende för att själva lanseringen blir fullt framgångsrik. ”
Nästa steg är att återuppta och slutföra skakning av teleskopet i den andra två axeln, eller "två riktningar för att visa att det kan motstå vibrationer i alla tre dimensioner."
"Det här var en stor teaminsats mellan NASA Goddard-teamet, Northrop Grumman, Orbital ATK, Ball Aerospace, European Space Agency och Arianespace," sa Feinberg. "Vi kan nu fortsätta med resten av de planerade testerna av teleskopet och instrumenten."
NASA: s James Webb Space Telescope är det mest kraftfulla rymdteleskop som någonsin har byggts och är den vetenskapliga efterföljaren till det fenomenalt framgångsrika Hubble Space Telescope (HST). Den primära spegeln på 6,5 meter i diameter har tillräckligt med ljusinsamlingsförmåga att skanna tillbaka över 13,5 miljarder år och se bildandet av de första stjärnorna och galaxerna i det tidiga universum.
Webb-teleskopet kommer att lanseras på en ESA Ariane V-booster från Guiana Space Center i Kourou, Franska Guyana 2018.
Men Webb och dess 18-segment “gyllene” primära spegel måste vikas försiktigt upp för att passa in i nosekonen i Ariane V-booster.
”På grund av dess enorma storlek måste Webb fällas samman för lansering och sedan fällas ut i rymden. Tidigare generationer av teleskop förlitade sig på styva, icke rörliga strukturer för deras stabilitet. Eftersom vår spegel är större än raketkåpan behövde vi strukturer som är vikta för lansering och flyttade när vi är ur jordens atmosfär. Webb är första gången vi bygger för både stabilitet och rörlighet. " Feinberg sa.
"Detta innebär att JWST-testning är mycket unik, komplex och utmanande."
Miljötestningen görs på Goddard innan den enorma strukturen sänds till NASA: s Johnson Space Center i februari 2017 för ytterligare tester med ultra låg temperatur i kryovac termiska vakuumkammare.
Den "gyllene" primära spegeln på 6,5 meter består av 18 hexagonala segment - ser ut honungskakliknande utseende.
Och det är bara fascinerande att se på - som jag hade möjlighet att göra vid några tillfällen på Goddard det senaste året - stående vertikalt i november och sittande horisontellt i maj.
Var och en av de 18 hexagonalformade primära spegelsegmenten mäter drygt 1,3 fot (1,3 meter) tvärs över och väger ungefär 88 kilo. De är gjorda av beryllium, guldbelagda och ungefär lika stora som ett soffbord.
Webb Telescope är ett gemensamt internationellt samarbetsprojekt mellan NASA, European Space Agency (ESA) och Canadian Space Agency (CSA).
Webb är utformat för att titta på universums första ljus och kommer att kunna titta tillbaka i tiden till när de första stjärnorna och de första galaxerna bildades. Det kommer också att studera vårt universums historia och bildandet av vårt solsystem samt andra solsystem och exoplaneter, av vilka vissa kan vara i stånd att leva på planeter som liknar jorden.
Titta på detta utrymme för mina pågående rapporter om JWST-speglar, vetenskap, konstruktion och testning.
Håll ögonen öppna här för Kens fortsatta jord- och planetariska vetenskaper och mänskliga rymdflygnyheter.
