Gli ingegneri e i tecnici della NASA posizionano il telescopio spaziale James Webb (all'interno di una grande tenda) sul tavolo vibrante utilizzato per i test delle vibrazioni. Crediti: NASA/Chris Gunn
Gli ingegneri hanno ripreso una serie di interventi critici e rigorosi test di qualificazione delle vibrazioni sul gigantesco telescopio spaziale James Webb della NASA (JWST) presso il Goddard Space Flight Center della NASA, a Greenbelt, nel Maryland, per confermare la sua sicurezza, integrità e prontezza per l'ambiente spietato del volo spaziale, dopo una pausa a causa di un''anomalia' di test rilevata all'inizio di dicembre 2016.
I test di vibrazione sono condotti dal team su un tavolo shaker a Goddard per garantire la dignità di Webb e che sopravviverà alla corsa ruvida e rumorosa sperimentata durante il fragoroso lancio di un razzo verso il cielo previsto per la fine del 2018.
'I test a terra sono fondamentali per dimostrare che un veicolo spaziale è sicuro da lanciare', ha affermato Lee Feinberg, un ingegnere e James Webb Space Telescope Optical Telescope Element Manager presso Goddard, in una dichiarazione.
'Il telescopio Webb è l'articolo di hardware spaziale dinamicamente più complicato che abbiamo mai testato'.
Lo specchio primario rivestito in oro a 18 segmenti del telescopio spaziale James Webb della NASA viene sollevato in allineamento verticale nella camera bianca più grande del Goddard Space Flight Center dell'agenzia a Greenbelt, nel Maryland, il 2 novembre 2016. I bracci del supporto dello specchio secondario sono piegati giù in riposto per la configurazione di lancio. Credito: Ken Kremer/kenkremer.com
I test del gigantesco telescopio Webb si sono fermati dopo un breve spavento all'inizio di dicembre, quando i tecnici hanno inizialmente rilevato 'letture anomale' che hanno sollevato potenziali preoccupazioni sull'integrità strutturale degli osservatori durante una serie prestabilita di test di vibrazione.
'Il 3 dicembre 2016, il test delle vibrazioni si è interrotto automaticamente in anticipo a causa di alcune letture del sensore che hanno superato i livelli previsti', hanno affermato i funzionari.
Successivamente, ingegneri e tecnici hanno effettuato una nuova serie di ispezioni intensive della struttura dell'osservatorio nel mese di dicembre.
Poco prima di Natale, la NASA ha annunciato il 23 dicembre che il JWST è stato ritenuto 'sonoro' e apparentemente illeso dopo che gli ingegneri hanno condotto 'esami visivi e ultrasonici' presso il Goddard Space Flight Center della NASA nel Maryland. I funzionari hanno affermato che il telescopio è risultato sicuro a questo punto senza 'nessun segno visibile di danno'.
Come si è scoperto, il colpevole dell'anomalia del sensore erano i numerosi 'meccanismi di fissaggio ... di ritenuta' che tengono in posizione il telescopio.
'Dopo un'indagine approfondita, il team del James Webb Space Telescope della NASA Goddard ha stabilito che la causa erano i movimenti estremamente piccoli dei numerosi dispositivi di fissaggio o 'meccanismi di ritenuta del lancio' che tengono piegata una delle ali dello specchio del telescopio per il lancio', Lo spiegano i funzionari della Nasa in un comunicato.
Inoltre, gli ingegneri hanno scoperto in modo rivelatore che 'il test di vibrazione del suolo stesso è più severo dell'ambiente di vibrazione del lancio'.
I tecnici lavorano sul telescopio spaziale James Webb nell'enorme camera bianca del Goddard Space Flight Center della NASA, Greenbelt, Maryland, il 2 novembre 2016, mentre lo specchio primario dorato completato e la struttura dell'osservatorio si erge gloriosamente verticale su un supporto di lavoro, riflettendo l'arrivo luce dall'area e dal ponte di osservazione. Credito: Ken Kremer/kenkremer.com
La NASA ha riferito oggi (25 gennaio) che i test sono ripresi la scorsa settimana dal punto in cui erano stati sospesi. Inoltre il collaudo è stato completato lungo il primo dei tre assi.
“Un'analisi approfondita dei dati del sensore di prova e simulazioni al computer dettagliate hanno confermato che la vibrazione in ingresso era abbastanza forte e la risonanza del telescopio abbastanza alta a frequenze di vibrazione specifiche per generare questi piccoli movimenti. Ora che abbiamo capito come è successo, abbiamo implementato delle modifiche al profilo di test per evitare che si ripeta', ha spiegato Feinberg.
“Abbiamo appreso lezioni preziose che saranno applicate ai test finali pre-lancio di Webb a livello di osservatorio una volta che sarà completamente assemblato nel 2018. Fortunatamente, imparando presto queste lezioni, siamo stati in grado di aggiungere test diagnostici che ci consentono mostriamo come il test di vibrazione del suolo stesso sia più severo dell'ambiente di vibrazione del lancio in un modo che può darci la certezza che il lancio stesso avrà pieno successo.
Il prossimo passo è riprendere e completare l'agitazione del telescopio negli altri due assi, o 'due direzioni per mostrare che può resistere alle vibrazioni in tutte e tre le dimensioni'.
'Questo è stato un grande sforzo di squadra tra il team Goddard della NASA, Northrop Grumman, Orbital ATK, Ball Aerospace, l'Agenzia spaziale europea e Arianespace', ha affermato Feinberg. 'Ora possiamo procedere con il resto dei test pianificati del telescopio e degli strumenti'.
Il James Webb Space Telescope della NASA è il telescopio spaziale più potente mai costruito ed è il successore scientifico del telescopio spaziale Hubble (HST) di fenomenale successo. Il gigantesco specchio primario di 6,5 metri di diametro ha una capacità di raccolta della luce sufficiente per scansionare indietro di oltre 13,5 miliardi di anni e vedere la formazione delle prime stelle e galassie nell'universo primordiale.
Il telescopio Webb verrà lanciato su un booster Ariane V dell'ESA dal Centro spaziale della Guiana a Kourou, nella Guyana francese nel 2018.
Ma Webb e il suo specchio primario 'dorato' a 18 segmenti devono essere accuratamente piegati per adattarsi all'interno del muso del booster Ariane V.
“A causa delle sue dimensioni immense, Webb deve essere ripiegato per il lancio e quindi aperto nello spazio. Le generazioni precedenti di telescopi si affidavano a strutture rigide e immobili per la loro stabilità. Poiché il nostro specchio è più grande della carenatura del razzo, avevamo bisogno di strutture piegate per il lancio e spostate una volta usciti dall'atmosfera terrestre. Webb è la prima volta che costruiamo sia per la stabilità che per la mobilità'. ha detto Feinberg.
'Ciò significa che i test JWST sono davvero unici, complessi e impegnativi'.
Vista che mostra la struttura di volo effettiva dell'unità backplane a specchio per il James Webb Space Telescope (JWST) della NASA che contiene una matrice di specchi primari a 18 segmenti e un supporto per specchi secondari nella parte anteriore, in configurazione riposta per il lancio. JWST viene assemblato qui dai tecnici all'interno della camera bianca più grande del mondo presso il Goddard Space Flight Center della NASA, Greenbelt, Md. Credito: Ken Kremer/kenkremer.com
I test ambientali vengono eseguiti a Goddard prima di spedire l'enorme struttura al Johnson Space Center della NASA nel febbraio 2017 per ulteriori test a temperatura ultra bassa nella camera a vuoto termica del criovac.
Lo specchio primario 'dorato' di 6,5 metri di diametro è composto da 18 segmenti esagonali, dall'aspetto simile a un nido d'ape.
Ed è semplicemente affascinante guardare - come ho avuto l'opportunità di fare in alcune occasioni a Goddard lo scorso anno - stare in piedi verticalmente a novembre e seduti orizzontalmente a maggio.
Ciascuno dei 18 segmenti dello specchio primario di forma esagonale misura poco più di 4,2 piedi (1,3 metri) di diametro e pesa circa 88 libbre (40 chilogrammi). Sono fatti di berillio, rivestiti in oro e hanno le dimensioni di un tavolino da caffè.
Tutti i 18 specchi primari rivestiti in oro del telescopio spaziale James Webb della NASA vengono visti completamente svelati dopo la rimozione delle coperture protettive installate sulla struttura del backplane, mentre i tecnici lavorano all'interno dell'enorme camera bianca del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, il 3 maggio 2016 I bracci di supporto dello specchio secondario sono ripiegati in posizione riposta per la configurazione di lancio. Credito: Ken Kremer/kenkremer.com
Il Telescopio Webb è un progetto di collaborazione internazionale congiunto tra la NASA, l'Agenzia spaziale europea (ESA) e l'Agenzia spaziale canadese (CSA).
Webb è progettato per guardare la prima luce dell'Universo e sarà in grado di guardare indietro nel tempo, quando si stavano formando le prime stelle e le prime galassie. Studierà anche la storia del nostro universo e la formazione del nostro sistema solare, nonché altri sistemi solari ed esopianeti, alcuni dei quali potrebbero essere in grado di supportare la vita su pianeti simili alla Terra.
Specchi primari rivestiti in oro appena esposti sulla struttura del veicolo spaziale del telescopio spaziale James Webb della NASA all'interno dell'enorme camera bianca del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, il 3 maggio 2016. Il sottosistema dell'ottica di poppa si erge in posizione verticale al centro di 18 segmenti di specchi tra il secondario riposto aste per specchietti. Credito: Ken Kremer/kenkremer.com
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Telescopio spaziale James Webb. Credito immagine: NASA/JPL