Η ένταση αυξάνεται για το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA.
Τη Δευτέρα (3 Ιανουαρίου), Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb Οι ελεγκτές άρχισαν να σφίγγουν την ένταση στο τεράστιο ηλιακό του ασπίδα, μια ασπίδα πέντε στρωμάτων στο μέγεθος ενός γηπέδου τένις που έχει σχεδιαστεί για να διατηρεί το παρατηρητήριο 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων αρκετά δροσερό για την επιστήμη.
Η εργασία είναι το τελευταίο βήμα ξεδιπλώνοντας την ηλιοπροστασία του Webb, και θα χρειαστούν έως και τρεις ημέρες για να ολοκληρωθεί. Με τον Webb να είναι τόσο νέος στο διάστημα — μόνο το αστεροσκοπείο 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων κυκλοφόρησε στις 25 Δεκεμβρίου — η ένταση καθυστέρησε κατά δύο ημέρες καθώς οι μηχανικοί έκαναν ένα διάλειμμα για τις διακοπές της Πρωτοχρονιάς το Σάββατο (1 Ιανουαρίου) και επιλύθηκαν μερικά δευτερεύοντα ζητήματα την Κυριακή.
«Δεν μας εκπλήσσει», είπε ο Bill Ochs, διευθυντής του προγράμματος Webb στο Goddard Space Flight Center της NASA, σχετικά με την καθυστέρηση κατά τη διάρκεια τηλεφωνικής επικοινωνίας με τους δημοσιογράφους τη Δευτέρα. «Καταλαβαίνουμε ότι θα βρούμε πράγματα που δεν μπορούμε να δούμε στο έδαφος και όταν τα κοιτάμε, τα κοιτάμε πολύ προσεκτικά, για να βεβαιωθούμε ότι καταλαβαίνουμε».
Ζωντανές ενημερώσεις: Η αποστολή του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb της NASA
Σχετίζεται με: Πώς λειτουργεί το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb σε εικόνες
Οι μηχανικοί τεντώνουν τώρα το πρώτο στρώμα της ηλιοπροστασίας, το οποίο θα συνεχιστεί μέχρι τη Δευτέρα, εάν αυτό πάει σύμφωνα με το σχέδιο. Μόλις ολοκληρωθεί, η ομάδα Webb θα αξιολογήσει την επιτυχία της ανάπτυξης και θα προσαρμόσει τα ακόλουθα τέσσερα επίπεδα όπως απαιτείται. Το χρονοδιάγραμμα απαιτεί η ανάπτυξη να ολοκληρωθεί την Τετάρτη (5 Ιανουαρίου), αλλά ο χρόνος τάνυσης του στρώματος (ακόμα και ολόκληρης της ανάπτυξης) μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τα δεδομένα μηχανικής που παράγει ο Webb κατά τη διάρκεια της ακολουθίας του.
Η Webb ειδικεύεται στις ευαίσθητες στη θερμότητα παρατηρήσεις υπερύθρων, καθιστώντας την ηλιοπροστασία ζωτικής σημασίας στοιχείο του παρατηρητηρίου. Η ηλιοπροστασία αποτελεί μέρος μιας διαδικασίας ανάπτυξης ενός μήνα για την απόκτηση του Διάδοχος του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble έτοιμο για συλλογή δεδομένων από ένα μακρινό σημείο από τη Γη, σχεδόν 1 εκατομμύριο μίλια (1,6 εκατομμύρια χιλιόμετρα) μακριά από τον πλανήτη μας.
Καθώς ο Webb εκτελεί την ανάπτυξη, κάνει το ταξίδι προς τον προορισμό του — μια σταθερή βαρυτική περιοχή που ονομάζεται Ήλιος-Γη Lagrange Σημείο 2 (L2), που επιτρέπει στο διαστημόπλοιο να «παρκάρει» με ελάχιστη κατανάλωση καυσίμου για να παραμένει σταθερό. Δεδομένου ότι τα περισσότερα από τα βήματα ανάπτυξης του Webb ελέγχονται από το έδαφος, αυτός ο έλεγχος επιτρέπει στους μηχανικούς να κάνουν παύσεις στη διαδικασία ανάπτυξης για να αξιολογήσουν τυχόν ζητήματα που προκύπτουν.
Πριν τεντώσουν το πρώτο στρώμα της ηλιοπροστασίας, για παράδειγμα, οι μηχανικοί πέρασαν μια επιπλέον ημέρα μελέτη του υποσυστήματος ισχύος του Webb για να βεβαιωθεί ότι το τηλεσκόπιο ήταν έτοιμο. Βρήκαν δύο ζητήματα που βρίσκονταν εντός της εμβέλειας των μηχανικών παραμέτρων του τηλεσκοπίου, αλλά ήθελαν να τα ελέγξουν ξανά χωρίς προσοχή.
Ένα θέμα ήταν ένα σετ έξι κινητήρων που χρησιμοποιήθηκαν κατά την τάνυση της ηλιοπροστασίας. Λόγω του ηλιακού φωτός που έπεφτε στους κινητήρες, είχαν ελαφρώς υψηλότερη θερμοκρασία από την αναμενόμενη, έτσι οι μηχανικοί ανακατεύθυνσαν τον Webb για να θέσει τους κινητήρες περισσότερο στη σκιά.
Η διαδικασία σκίασης διεξήχθη την Κυριακή (2 Ιανουαρίου) και η θερμοκρασία του κινητήρα έπεσε όπως αναμενόταν. «Μας αρέσει να έχουμε πολλά περιθώρια λειτουργίας για τους κινητήρες μας – και στην πραγματικότητα, για οτιδήποτε κάνουμε», είπε η Amy Lo, επικεφαλής του νήματος ευθυγράμμισης του παρατηρητηρίου στον κύριο εργολάβο του Webb, Northrop Grumman, στην ίδια συνέντευξη Τύπου.
Ο Λο πρόσθεσε ότι η προηγούμενη απότομη αύξηση της θερμοκρασίας ήταν εντός των ορίων, σε μέγιστη θερμοκρασία κινητήρα 327 βαθμών Κέλβιν (129 Φαρενάιτ ή 54 Κελσίου). Οι μηχανικοί περίμεναν αρχικά θερμοκρασίες 320 Κέλβιν (116 Φαρενάιτ ή 47 Κελσίου), αλλά οι κινητήρες βαθμολογούνται έως και 340 Κέλβιν (152 Φαρενάιτ ή 67 Κελσίου.) “Έχουμε πολλά περιθώρια λειτουργίας”, είπε ο Λο.
Το άλλο ζήτημα είχε να κάνει με την έξοδο ηλιακής συστοιχίας, η οποία με τη σειρά της επηρεάζει την ισχύ του Webb. Το Webb τροφοδοτείται από πέντε ηλιακούς συλλέκτες στη συστοιχία του, αλλά ένας προκαθορισμένος κύκλος “μέγιστου καθήκοντος” σε μια μονάδα ρυθμιστή συστοιχίας περιόριζε τη διαθέσιμη τάση και δεν επέτρεπε στον Webb τους πόρους που χρειαζόταν για τις συνεχείς δραστηριότητες του παρατηρητηρίου.
Ο κύκλος λειτουργίας του Webb εκφράζει την αναλογία χρόνου που ένα κύκλωμα στην ηλιακή συστοιχία είναι ενεργοποιημένο, σε σύγκριση με το χρόνο που το κύκλωμα είναι απενεργοποιημένο. Η ομάδα είχε πάντα σχέδια να αλλάξει τον κύκλο μετά την εκτόξευση του Webb, μόλις μπορούσαν να δουν πώς λειτουργούσε το παρατηρητήριο στο διάστημα, αλλά επαναφέρανε τον κύκλο νωρίτερα από το προγραμματισμένο για να “εξισορροπήσουν τη διάταξη” κατά την τάνυση, είπε ο Lo.
Η διακύμανση στον κύκλο λειτουργίας καθορίζεται από τις θερμοκρασίες των συστοιχιών. Εάν υπάρχουν υψηλότερες θερμοκρασίες στις συστοιχίες από τις αναμενόμενες, αυτό οδηγεί σε χαμηλότερη απόδοση και χαμηλότερο όριο κύκλου λειτουργίας, εξήγησε ο Lo.
Το Webb έχει εφεδρική ισχύ μπαταρίας, αλλά το πρόβλημα ήταν η εξάντληση της μπαταρίας περισσότερο από το αναμενόμενο. Τούτου λεχθέντος, η ισχύς παρέμεινε θετική και ο Webb “ποτέ δεν λιμοκτονούσε”, είπε ο Lo, ενώ οι μηχανικοί εργάζονταν για το θέμα. Οι μηχανικοί του Webb άλλαξαν τους κύκλους λειτουργίας της ηλιακής συστοιχίας και στη συνέχεια έλεγξαν ότι η επιδιόρθωση ήταν επαρκής.
Η προκύπτουσα αλλαγή ισχύος στον κύκλο λειτουργίας δεν ήταν τόσο μεγάλη – μόνο τόσο υψηλή όσο 65 έως 69 βολτ, ανάλογα με τη συστοιχία, σε σύγκριση με την εργοστασιακή προεπιλογή των 58,6 βολτ, είπε ο Lo. Οι μηχανικοί επαλήθευσαν επίσης ότι η επιδιόρθωση θα λειτουργούσε σε προσομοιωτές στο εργοστάσιο της Northrop, “επειδή είμαστε μηχανικοί και είμαστε ιδιαίτερα προσεκτικοί”, είπε ο Lo. Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι όλα ήταν καλά.
Ο Ochs τόνισε ότι τα ζητήματα κατά την ανάπτυξη ήταν όλα εντός του εύρους των αναμενόμενων, καθώς ο Webb απλώνει απλώς τα πόδια του στο διάστημα. «Διαπιστώνουμε ότι ως επί το πλείστον, τα μοντέλα μας που κάνουμε πριν από την εκτόξευση ταιριάζουν με αυτό που βλέπουμε σε τροχιά, αλλά κάθε τόσο, βλέπουμε κάτι που δεν ταιριάζει απόλυτα», είπε.
«Θέλεις να καταλάβεις τι κοιτάς, [to] βεβαιωθείτε ότι δεν είναι πρόβλημα», συνέχισε. «Και πραγματικά με αυτό περνάμε πολύ χρόνο μας. Επιστρέφει στην κατανόηση ορισμένων χαρακτηριστικών του διαστημικού σκάφους που ποτέ δεν είχαμε προβλέψει, με βάση τις δοκιμές και ούτω καθεξής στο έδαφος».
Ακολουθήστε την Elizabeth Howell στο Twitter @howellspace. Ακολουθήστε μας στο Twitter @Spacedotcom και στο Facebook.