Het zonnescherm voor NASA's James Webb Space Telescope heeft een test doorstaan ​​die cruciaal is om het observatorium voor te bereiden op de lancering in 2021. Technici en ingenieurs hebben elk van de vijf lagen van de zonnekap volledig ingezet en gespannen, met succes het zonnescherm in dezelfde positie plaatsen als het zich op een miljoen mijl van de aarde bevindt.

"Dit was de eerste keer dat de zonnekap werd ingezet en gespannen door de elektronica van het ruimtevaartuig en met de telescoop erboven. De plaatsing is visueel verbluffend als resultaat, en het was een uitdaging om te volbrengen, " zei James Kuiper, NASA's Webb Telescope Sunshield Manager bij NASA's Goddard Space Flight Center, Groene riem, Maryland.

Om verre delen van het universum te observeren die mensen nog nooit eerder hebben gezien, het Webb-observatorium is uitgerust met een arsenaal aan revolutionaire technologieën, waardoor het de meest geavanceerde en complexe ruimtewetenschapstelescoop is die ooit is gemaakt. Een van de meest uitdagende van deze technologieën is het zonnescherm met vijf lagen, ontworpen om de spiegels en wetenschappelijke instrumenten van het observatorium te beschermen tegen licht en warmte, voornamelijk van de zon.

Als een voor infrarood licht geoptimaliseerde telescoop, het is absoluut noodzakelijk dat de optica en sensoren van Webb extreem koud blijven, en het zonnescherm is de sleutel voor het regelen van de temperatuur. Webb vereist een succesvolle plaatsing van het zonnescherm in een baan om zijn wetenschappelijke doelen.

Het zonnescherm scheidt het observatorium in een warme kant die altijd naar de zon is gericht (thermische modellen laten zien dat de maximale temperatuur van de buitenste laag 383 Kelvin of ongeveer 230 graden Fahrenheit is), en een koude zijde die altijd naar de diepe ruimte is gericht (waarbij de koudste laag een gemodelleerde minimumtemperatuur van 36 Kelvin heeft, of rond min 394 graden Fahrenheit). De zuurstof in de atmosfeer van de aarde zou vast bevriezen bij de temperaturen die aan de koude kant van het zonnescherm worden ervaren, en een ei kon gemakkelijk worden gekookt met de hitte die men aan het warme uiteinde tegenkwam.

Webb heeft tijdens de ontwikkeling andere implementatietests doorstaan. Even belangrijk waren de succesvolle aanpak van problemen die door die eerdere implementaties aan het licht waren gekomen en de omgevingstests van het ruimtevaartuigelement. Zoals eerder, technici gebruikten zwaartekracht compenserende katrollen en gewichten om de nul-g-omgeving te simuleren die het in de ruimte zal ervaren. Door de inzet en spanning van elke afzonderlijke laag nauwkeurig te bewaken, Webb-technici zorgen ervoor dat eenmaal in een baan om de aarde, ze zullen feilloos functioneren.

"Deze test toonde aan dat het zonneschermsysteem de omgevingstests van ruimtevaartuigelementen overleefde, en leerde ons over de interfaces en interacties tussen de telescoop en zonneschermdelen van het observatorium, " voegde Cooper eraan toe. "Hartelijk dank aan alle ingenieurs en technici voor hun doorzettingsvermogen, focus en talloze uren inspanning om deze mijlpaal te bereiken."

De zonnekap bestaat uit vijf lagen van een polymeer materiaal genaamd Kapton. Elke laag is gecoat met opgedampt aluminium, om de warmte van de zon de ruimte in te reflecteren. De twee heetste naar de zon gerichte lagen hebben ook een "gedoteerde silicium" (of behandelde silicium) coating om ze te beschermen tegen de intense ultraviolette straling van de zon.

Om licht te verzamelen van enkele van de eerste sterren en sterrenstelsels die na de oerknal zijn gevormd, de telescoop had zowel de grootste spiegel ooit nodig om de ruimte in te gaan, en het zonnescherm met de spanwijdte van een hele tennisbaan. Vanwege de grootte van de telescoop, vorm en thermische prestatie-eisen, het zonnescherm moet zowel groot als complex zijn. Maar het moet ook passen in een standaard kuip met een raketlading van 5 meter diameter, en ook betrouwbaar te ontplooien in een specifieke vorm, terwijl je de afwezigheid van zwaartekracht ervaart, zonder fouten.

Na de succesvolle zonneschermtest van Webb, teamleden beginnen met het lange proces van het perfect terugvouwen van de zonnekap in de opgeborgen positie voor de vlucht, die een veel kleinere ruimte inneemt dan wanneer deze volledig is ingezet. Vervolgens, het observatorium zal worden onderworpen aan uitgebreide elektrische tests en nog een reeks mechanische tests die de trillingsomgeving van de lancering nabootsen, gevolgd door een laatste inzet- en stuwcyclus op de grond, voor zijn vlucht naar de ruimte.

Webb wordt 's werelds belangrijkste ruimtewetenschappelijke observatorium. Het zal mysteries in ons zonnestelsel oplossen, verder kijken naar verre werelden rond andere sterren, en onderzoek de mysterieuze structuren en oorsprong van ons universum en onze plaats daarin. Webb is een internationaal project onder leiding van NASA met zijn partners, ESA (European Space Agency) en de Canadian Space Agency.