NASA GODDARD SPACE FLIGHT CENTER, MD - Det är fascinerande! Det är den överväldigande känslan uttryckt bland de lyckliga få som ställer sina egna ögonskuggor på den nyligen exponerade gyllene primära spegeln i hjärtat av NASA: s mammut James Webb rymdteleskop (JWST) - ett känsla som delas av teamet som bygger det enstaka observatoriumet och jag själv under ett besök av Space Magazine den här veckan.
”Teleskopet är kopp upp nu [konkav]. Så du ser det i all sin härlighet! ” sa John Durning, Webb Telescope vice projektledare, i en exklusiv intervju med Space Magazine vid NASA: s Goddard Space Flight Center tisdag 3 maj, efter att omslagen försiktigt togs bort för alla dagar sedan från alla 18 primära spegelsegmenten och strukturen tillfälligt pekades ut uppåt.
"Hela spegelsystemet är checkat ut, integrerat och justeringen har kontrollerats."
Det är ett bannerår för JWST på Goddard där ingenjörerna och teknikerna är långt in i den slutliga monterings- och integrationsfasen för den optiska och vetenskapliga instrumentdelen av det kolossala observatoriet som kommer att revolutionera vår förståelse av kosmos och vår plats det i. Och de är flytta med i snabb takt.
JWST är den vetenskapliga efterföljaren till NASA: s 25 år gamla Hubble Space Telescope. Det kommer att bli det största och kraftfullaste rymdteleskopet som någonsin har byggts av mänskligheten efter att det sjösattes 30 månader från och med nu.
Flygstrukturen för backplanets monteringsstol som håller speglarna och vetenskapliga instrument anlände till Goddard i augusti förra året från Webb-huvudentreprenören Northrop Grumman Aerospace Systems i Redondo Beach, Kalifornien.
Det noggranna monteringsarbetet för att sammanfoga den primära spegeln med 6,5 meter i diameter började strax före Thanksgiving 2015-helgen, då den första enheten framgångsrikt installerades på det centrala segmentet av spegeln som håller bakplanets montering.
Tekniker från Goddard och Harris Corporation i Rochester, New York befolkade sedan metodiskt backplansmonteringen en efter en, och installerade i följd det sista primära spegelsegmentet i februari följt av den enda sekundära spegeln på toppen av den massiva trio av spegelmonteringsbommar och tertiära och styrspeglar inuti Aft Optics System (AOS).
Allt fortsatte enligt det noggrant koreograferade schemat.
"Spegelinstallationen gick mycket bra," sa Durning till Space Magazine.
”Vi har underhållit vårt schema hela tiden för installation av alla 18 primära spegelsegment. Sedan är mittdelen, som är konen i mitten, innefattande Aft Optics System (AOS). Vi installerade det för två månader sedan. Det gick mycket bra. ”
Flygstrukturen och backplanenheten fungerar som $ 8,6 miljarder webb teleskop ryggraden.
Nästa steg är att installera observatoriets kvartett med avancerade forskningsinstrument, ett paket känt som ISIM (Integrated Science Instrument Module), i fackstrukturen under de kommande veckorna.
"Teleskopet är helt integrerat och vi gör nu sista handen för att förbereda oss för att acceptera instrumentpaketet som börjar hända senare i veckan," förklarade Durning.
Det integrerade optiska spegelsystemet och ISIM bildar Webbs optiska tåg.
"Så vi skapar just nu den nya integrationsenheten som heter OTIS - som är en kombination av OTE (Optical Telescope Assembly) och ISIM (Integrated Science Instrument Module) tillsammans."
"Det är i huvudsak hela observatoriets optiska tåg!" Durning uppgav.
”Det är den kritiska fotonvägen för systemet. Så vi kommer att ha det integrerat de närmaste veckorna. ”
Den kombinerade OTIS-enheten av speglar, vetenskapsmodul och bakplanplanet väger 3986 kg och mäter 28'3 "(8,6 m) x 8" 5 "(2,6 m) x 7" 10 "(2,4 m).
Efter att OTIS är helt integrerad kommer ingenjörer och tekniker att spendera resten av året på att utsätta det för miljötestning, lägga till det termiska täcken och testa det optiska tåget - innan de skickar den enorma strukturen till NASA: s Johnson Space Center.
"Sedan skickar vi den till NASA: s Johnson Space Center (JSC) i början av nästa år för att göra några cryovac-tester och verifiering efter det miljömässiga testet av det optiska systemet," Under utarbetad.
"Under tiden avslutar Northrup Grumman tillverkningen av solskyddet och avslutar integrationen av rymdfarkostkomponenterna i deras delar."
”Sen sent på 2017 är det när de två delarna - OTIS-konfigurationen och solskyddskonfigurationen - sammanförs för första gången som ett fullständigt observatorium. Det händer på Northrup Grumman i Redondo Beach. ”
Webbs optiska tåg består av fyra olika speglar. Vi diskuterade detaljerna i speglarna, deras installation och testning.
"Det finns fyra spegelytor," sade Durning.
"Vi har den stora primära spegeln på 18 segment, den sekundära spegeln sitter på stativet ovanför den och mittdelen ser ut som en pyramidstruktur [AOS] innehåller den tertiära spegeln och den fina styrspegeln."
”AOS kommer som ett komplett paket. Det sattes in i mitten [i primärspegeln]. ”
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.
I rymden kommer den vikta spegelstrukturen att veckas ut i sida vid sida och fungera tillsammans som en stor spegel på 21,3 fot (6,5 meter) med enastående storlek och ljusförmåga.
Den ensamma rundade sekundära spegeln sitter på toppen av stativbommen över primären.
Den tertiära spegeln och den fina styrspegeln sitter i Aft Optics System (AOS), en konformad enhet belägen i mitten av den primära spegeln.
"Så hur det fungerar är att ljuset från den primära spegeln studsar upp till det sekundära, och det sekundära studsar ner till tertiären," förklarade Durning.
”Och sedan studsar tertiären - som ligger inom AOS-strukturen - ner till styrspegeln. Och sedan styrspegeln styr fotonstrålarna till pick-up-speglarna som sitter under ISIM-strukturen. ”
”Så fotonerna går igenom den AOS-konen. Det finns en mask överst som skär av banan så att vi har en fast form på strålen som kommer igenom. ”
”Det är den tertiära spegeln som leder fotonerna till den fina styrspegeln. Den fina styrspegeln riktar sedan den [fotonerna] till pick-up-speglarna som sitter under ISIM-strukturen. ”
Så anpassningen mellan AOS-systemet och teleskopens primära och sekundära speglar är oerhört kritisk.
”TOS-spegeln AOS fångar ljuset [från sekundärspegeln] och leder ljuset till styrspegeln. Kraven för anpassning var precis vad vi behövde. Så det var utmärkta framsteg. ”
”Så hela spegelsystemet är checkat ut. Systemet har integrerats och justeringen har kontrollerats. ”
Webbs gyllene spegelstruktur lutades upp under en mycket kort period den här veckan den 4 maj, sett i denna NASA time-lapse-video:
Den 18-segments primära spegeln av NASA: s James Webb rymdteleskop togs upp till vertikal inriktning i det största rena rummet vid byråns Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, den 4 maj 2016. Kredit: NASA
Det gigantiska observatoriet kommer att överstiga den ljusa insamlingskraften hos NASA: s Hubble Space Telescope (HST) - för närvarande det mest kraftfulla rymdteleskopet som någonsin har skickats till rymden.
När spegelstrukturen är klar är nästa steg ISIM-modulinstallation.
För att åstadkomma det, flyttade tekniker noggrant Webb-spegelstrukturen i veckan till strukturen i rena rum.
Som visas i den här tidsfördröjningsvideo som vi skapade från Webbcam-bilder, lutade de strukturen vertikalt, vippade den runt, sänkte den tillbaka ner horisontellt och transporterade den sedan via en kran i huvudet till arbetsplattformen.
Time-lapse som visar den upptäckta 18-segments primära spegeln av NASA: s James Webb rymdteleskop som lyfts upp i vertikalt läge, vipps och sänks upp och ner till horisontellt läge och flyttades sedan till bearbetningsgalleriet i det största rena rummet vid byråns Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, den 4/5 maj 2016. Bilder: NASA Webbcam. Time-lapse av Ken Kremer / kenkremer.com / Alex Polimeni
Teleskopet kommer att lanseras på en Ariane V-booster från Guiana Space Center i Kourou, Franska Guyana 2018.
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.
Mer om ISIM i nästa berättelse.
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 rymdflödesnyheter.
