مركز الطيران والفضاء التابع لناسا جودارد ، دكتوراه في الطب - إنه يفتن! هذا هو الشعور الساحق الذي تم التعبير عنه بين عدد قليل من المحظوظين الذين يضعون مقل العيون الخاصة بهم على المرآة الأساسية الذهبية المكشوفة حديثًا في قلب تلسكوب جيمس ويب الشبكي العملاق (JWST) - وهو شعور شاركه الفريق في بناء المرصد الفريد من نوعه وأنا خلال زيارة هذا الأسبوع لمجلة الفضاء.
"التلسكوب هو كوب الآن [مقعر]. لذلك تراه بكل مجده! " قال جون دورنينج ، نائب مدير المشروع في Webb Telescope ، في مقابلة حصرية مع مجلة الفضاء في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا يوم الثلاثاء ، 3 مايو ، بعد إزالة الأغطية بعناية قبل أيام فقط من جميع أجزاء المرآة الأساسية الـ 18 وتمت الإشارة إلى الهيكل مؤقتًا يواجه.
"نظام المرآة بالكامل تم سحبه ودمجه وتم التحقق من المحاذاة."
إنها سنة لافتة لـ JWST في Goddard حيث يتواجد المهندسون والفنيون جيدًا في مرحلة التجميع النهائي والتكامل لجزء الأدوات البصرية والعلمية من المرصد الهائل الذي سيحدث ثورة في فهمنا للكون ومكاننا فيه. يسير بخطى سريعة.
JWST هو الوريث العلمي لتلسكوب هابل الفضائي البالغ من العمر 25 عامًا التابع لناسا. سيصبح أكبر وأقوى تلسكوب فضائي تم بناؤه على الإطلاق من قبل البشرية بعد إطلاقه بعد 30 شهرًا من الآن.
وصل هيكل الرحلة لجمعية تجميع اللوحة الخلفية التي تحمل المرايا وأدوات العلوم إلى غودارد في أغسطس الماضي من المقاول الرئيسي لشركة ويب نورثروب غرومان لأنظمة الفضاء في ريدوندو بيتش ، كاليفورنيا.
بدأ عمل التجميع المضني لتجميع المرآة الأساسية التي يبلغ قطرها 6.5 متر قبل عطلة عيد الشكر 2015 مباشرة ، عندما تم تثبيت الوحدة الأولى بنجاح على الجزء المركزي من المرآة التي تحمل تجميع اللوحة الخلفية.
ثم قام فنيون من Goddard and Harris Corporation of Rochester ، New York بتعبئة مجموعة الألواح الخلفية بشكل منهجي واحدًا تلو الآخر ، حيث قاموا بتثبيت آخر جزء من المرآة الأساسية في فبراير متبوعًا بمرآة ثانوية واحدة في الجزء العلوي من الثلاثي الضخم لذراع تركيب المرآة المرايا الثالثية والتوجيهية داخل نظام بصريات Aft (AOS).
كل شيء يسير حسب الجدول الزمني المصمم بدقة.
وقال دورنينج لمجلة الفضاء: "تجاوز تركيب المرآة بشكل جيد".
“لقد حافظنا على جدولنا طوال الوقت لتثبيت جميع أجزاء المرآة الأساسية الـ 18. ثم القسم الأوسط ، وهو المخروط في المركز ، والذي يتألف من نظام Aft Optics System (AOS). قمنا بتثبيت ذلك قبل شهرين. لقد سارت بشكل جيد للغاية.
يعمل هيكل الطيران وتجميع اللوحة الخلفية بمثابة العمود الفقري لتلسكوبات Web 8.6 مليار دولار.
الخطوة التالية هي تثبيت الرباعية للمرصد من أحدث أدوات البحث ، وهي حزمة تعرف باسم ISIM (وحدة أدوات العلوم المتكاملة) ، في هيكل الجمالون خلال الأسابيع القليلة المقبلة.
وأوضح دورننج: "إن التلسكوب متكامل تمامًا ، ونقوم الآن بلمسات نهائية للاستعداد لقبول حزمة الأجهزة التي ستبدأ في وقت لاحق من هذا الأسبوع".
يشكل نظام المرآة البصرية المتكامل و ISIM القطار البصري لـ Webb.
"لذا نحن الآن بصدد إنشاء كيان تكامل جديد يسمى OTIS - وهو مزيج من OTE (مجموعة التلسكوب البصري) و ISIM (وحدة أدوات العلوم المتكاملة) معًا."
"هذا هو في الأساس القطار البصري الكامل للمرصد!" ذكر دورننغ.
"إنه مسار الفوتون الحرج للنظام. لذلك سنقوم بدمج ذلك على مدى الأسابيع القليلة المقبلة ".
يزن كيان OTIS المدمج للمرايا والوحدة العلمية وحامل اللوحة الخلفية 8786 رطلاً (3940 كجم) ويقيس 28 ر 3 بوصة (8.6 م) × 8 بوصة 5 بوصة (2.6 م) × 7 بوصة 10 بوصة (2.4 م).
بعد دمج OTIS بالكامل ، سيقضي المهندسون والفنيون بقية العام في تعريضه للاختبارات البيئية ، وإضافة البطانيات الحرارية واختبار القطار البصري - قبل شحن الهيكل الضخم إلى مركز جونسون للفضاء التابع لناسا.
"ثم سنرسلها إلى مركز جونسون للفضاء التابع لناسا (JSC) في وقت مبكر من العام المقبل لإجراء بعض اختبارات التبريد ، والتحقق من الاختبار البيئي بعد ذلك للنظام البصري".
"في هذه الأثناء ، ينهي Northrup Grumman تصنيع حاجب الشمس وينهي دمج مكونات المركبات الفضائية في قطعها."
"في وقت متأخر من عام 2017 ، عندما تلتقي القطعتان - تكوين OTIS وتكوين واقي الشمس - للمرة الأولى كمرصد كامل. يحدث ذلك في نورثروب غرومان على شاطئ ريدوندو ".
يتألف قطار ويب البصري من أربع مرايا مختلفة. ناقشنا تفاصيل المرايا وتركيبها واختبارها.
قال دورننج: "هناك أربعة أسطح مرآة".
"لدينا المرآة الأساسية الكبيرة المكونة من 18 قطعة ، والمرآة الثانوية التي تجلس على حامل ثلاثي فوقها ، والجزء الأوسط يشبه الهيكل الهرمي [AOS] يحتوي على المرآة الثالثية ومرآة التوجيه الدقيقة."
"تأتي AOS كحزمة كاملة. تم إدخالها في منتصف [المرآة الأساسية] ".
يبلغ قياس كل جزء من أجزاء المرآة الأساسية ذات 18 شكل سداسي أكثر بقليل من 4.2 قدم (1.3 متر) ويزن حوالي 88 رطلاً (40 كجم). وهي مصنوعة من البريليوم المطلي بالذهب وبحجم طاولة القهوة.
في الفضاء ، سوف تتكشف بنية المرآة المطوية إلى أقسام جنبًا إلى جنب وتعمل معًا كمرآة كبيرة واحدة مقاس 21.3 قدمًا (6.5 مترًا) ، غير مسبوقة في الحجم وقدرة على جمع الضوء.
تقع المرآة الثانوية المستديرة الوحيدة في الجزء العلوي من ذراع التطويل ثلاثي القوائم فوق المرحلة الأساسية.
تقع المرآة الثالثة ومرآة التوجيه الدقيقة في نظام بصريات Aft (AOS) ، وهي وحدة على شكل مخروطي تقع في وسط المرآة الأساسية.
وأوضح دورننج: "إذاً كيف يعمل هو الضوء من المرآة الأساسية يرتد حتى الثانوي ، والارتداد الثانوي حتى الثالث."
"ومن ثم يرتد التعليم العالي - الذي يقع داخل هيكل AOS - إلى المرآة التوجيهية. ثم توجه مرآة التوجيه هذه أشعة الفوتونات إلى مرايا الالتقاط التي تقع في هيكل ISIM ".
"لذا فإن الفوتونات تمر عبر مخروط AOS. يوجد قناع في الأعلى يقطع المسار حتى يكون لدينا شكل ثابت للحزمة القادمة. "
"إنها المرآة الثالثة التي توجه الفوتونات إلى مرآة التوجيه الدقيقة. ثم توجهها مرآة التوجيه الدقيقة [الفوتونات] إلى مرايا الالتقاط التي تقع أدناه في هيكل ISIM ".
لذا فإن التوافق بين نظام AOS والمرايا الأساسية والثانوية أمر بالغ الأهمية.
"تلتقط مرآة AOS الثالثة الضوء [من المرآة الثانوية] وتوجه الضوء إلى مرآة القيادة. متطلبات التوافق كانت فقط ما نحتاجه. لذا كان ذلك تقدمًا ممتازًا ".
"لذا يتم فحص نظام المرآة بالكامل. تم دمج النظام وتم التحقق من المحاذاة. "
تم إمالة هيكل مرآة Webb الذهبي لفترة وجيزة جدًا هذا الأسبوع في 4 مايو كما هو موضح في فيديو NASA الفاصل الزمني:
تم رفع المرآة الأساسية المكونة من 18 قطعة لتلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا إلى محاذاة رأسية في أكبر غرفة نظيفة في مركز جودارد لرحلات الفضاء في جرينبيلت بولاية ماريلاند ، في 4 مايو 2016. الائتمان: وكالة ناسا
سيتجاوز المرصد العملاق بشكل كبير قوة تجميع الضوء لتلسكوب هابل الفضائي (HST) التابع لناسا - وهو حاليًا أقوى تلسكوب فضائي تم إرساله إلى الفضاء.
مع اكتمال بنية المرآة ، فإن الخطوة التالية هي تركيب وحدة العلوم ISIM.
ولتحقيق ذلك ، قام الفنيون بنقل هيكل مرآة ويب بعناية هذا الأسبوع إلى هيكل قنطرة جسرية بغرفة نظيفة.
كما هو موضح في هذا الفيديو الفاصل الزمني الذي قمنا بإنشائه من صور Webbcam ، قاموا بإمالة الهيكل عموديًا ، وقلبوه حوله ، وخفضه إلى أسفل أفقياً ثم نقله عبر رافعة علوية إلى منصة العمل.
مرور زمني يظهر المرآة الأساسية غير المكشوفة المكونة من 18 قطعة لتلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا والذي تم رفعه إلى الوضع الرأسي ، ثم قلبه وخفضه رأسيًا إلى الوضع الأفقي ثم نقله إلى معالجة القنطرة في أكبر غرفة نظيفة في مركز جودارد لرحلات الفضاء في جرينبيلت ، ماريلاند ، في 4/5 مايو 2016. الصور: NASA Webbcam. مرور الزمن بواسطة Ken Kremer / kenkremer.com / Alex Polimeni
سيتم إطلاق التلسكوب على معزز Ariane V من مركز غيانا الفضائي في كورو ، غيانا الفرنسية في 2018.
The Webb Telescope هو مشروع تعاوني دولي مشترك بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية (CSA).
تم تصميم Webb للنظر إلى أول ضوء للكون ، وسيكون قادرًا على النظر في الوقت الذي كانت فيه النجوم الأولى والمجرات الأولى تتشكل. كما ستدرس تاريخ كوننا وتشكيل نظامنا الشمسي وكذلك الأنظمة الشمسية الأخرى والكواكب الخارجية ، والتي قد يكون بعضها قادرًا على دعم الحياة على الكواكب المشابهة للأرض.
المزيد عن ISIM في القصة التالية.
شاهد هذه المساحة لتقاريري المستمرة حول المرايا والعلوم والبناء والاختبار.
ترقبوا هنا للاطلاع على أخبار كين والعلوم الكوكبية المستمرة وأخبار رحلات الفضاء البشرية.
