science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe 's werelds grootste ruimtetelescoop 5 te verzenden, 800 mijl over de oceaan

Voorafgaand aan zijn reis naar zijn lanceerplaats, NASA's James Webb-ruimtetelescoop wordt neergelaten in zijn beschermende transportcontainer in de cleanroom van Northrop Grumman in Redondo Beach, Californië. Krediet:NASA/Northrop Grumman

Wanneer NASA's James Webb Space Telescope wordt gelanceerd, het zal een van de meest aangrijpende implementatieprocessen ondergaan die een ruimtevaartuig ooit heeft doorstaan. Maar voordat het zelfs maar bovenop zijn rit naar de ruimte komt, Webb moest een laatste reis hier op aarde voltooien:een ongeveer 5, 800 mijl (9, 300 kilometer) reis op zee.

Webb is op 26 september verzonden vanuit Californië, uiteindelijk door het Panamakanaal om de Port de Pariacabo te bereiken - gelegen aan de Kourou-rivier in Frans-Guyana, aan de noordoostkust van Zuid-Amerika - op 12 oktober. Webb zal nu naar zijn lanceerplaats worden gereden, Europa's ruimtehaven in Kourou, Frans Guyana, waar het twee maanden van operationele voorbereidingen zal beginnen voor de geplande lancering op 18 december.

Met de grootste en krachtigste ruimtetelescoop ooit gebouwd als vracht, niets aan deze reis was normaal.

Een op maat gemaakte 'koffer'

Als een unieke machine, Webb had een kolossale, speciaal ontworpen "koffer" bekend als STTARS, afkorting van Space Telescope Transporter for Air, Weg en zee. STTARS weegt ongeveer 168, 000 pond (76, 000 kilo). Het is 18 voet (5,5 meter) hoog, 15 voet (4,6 meter) breed, en 110 voet (33,5 meter) lang - ongeveer twee keer de lengte van een oplegger.

Deze aangepaste container was uitgerust voor alle extreme of onverwachte omstandigheden die Webb tijdens het reizen zou kunnen tegenkomen. Bij het ontwerpen, gebouw, en het testen van STARS, ingenieurs hebben zorgvuldig getest hoe de container het beste kan worden beschermd tegen hevige regenval en andere omgevingsfactoren.

De reis van de Webb-telescoop naar de ruimte begon met ingenieurs die de telescoop in de beschermende transportcontainer stopten. De container werd vervolgens verplaatst van Northrop Grumman in Redondo Beach, Californië, naar Seal Beach, Californië. Op Seal Beach wachtte het schip dat Webb naar Frans Guyana zou brengen. Krediet:NASA's Goddard Space Flight Center; Michael McClare (KBRwyle); Sophia Roberts (AIMM); Michael P. Menzel (AIMM); Tom Graves (Northrop Grumman); Larkin Carey (Ball Aerospace &Technologies)

De koers uitzetten

Het plannen van een reis is hard werken. Met Webb, Daarbij komt nog de logistiek van het transporteren van een extreem grote en ongelooflijk gevoelige ruimtetelescoop over twee oceanen.

Voor Charlie Díaz, Webb's lanceerplaats operations manager bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, De aankomst van Webb in Kourou was het hoogtepunt van jaren van voorbereiding:"Er zijn gewoon duizenden verschillende dingen die achter de schermen gebeuren:het verkrijgen van vergunningen, obstakels vermijden, alternatieve routes kiezen... allerlei nuances. Ik ben zo trots op ons team - we werken hier nu al heel lang aan."

Webb's scheepsreis zal uiteindelijk worden geboekt door twee korte ritten, één in Californië en één in Frans-Guyana. De eerste nam Webb van de faciliteiten van Northrop Grumman in Redondo Beach, Californië, naar de nabijgelegen vertrekhaven bij Naval Weapons Station Seal Beach. De tweede rit brengt Webb van de Port de Pariacabo naar de lanceerbasis van de Europese ruimtehaven in Kourou.

Voorafgaand aan deze ritten Het team van Diaz voerde route-onderzoeken uit met behulp van satellietbeelden om inzicht te krijgen in de variabelen die op het spel staan. Ze noteerden details tot in de gaten die moesten worden gedicht of verkeerslichten die moesten worden opgeheven vanwege de hoogte van STTARS. In geval van nood, het team selecteerde ook "veilige havens, " of plaatsen langs de weg waar ze veilig het nodige onderhoud aan de container konden uitvoeren.

Door zijn enorme omvang en gewicht, STTARS reisde met een snelheid van slechts 5-10 mijl per uur (8-16 kilometer per uur) op de weg om een ​​vlotte rit te behouden.

Hoewel STTARS eerder Webb-componenten voornamelijk per vliegtuig naar andere NASA- of partnerfaciliteiten heeft vervoerd, het team koos ervoor om Webb over zee naar Kourou te vervoeren vanwege de logistiek van de landing op de luchthaven van Cayenne in Frans-Guyana. De 65 kilometer lange route tussen de luchthaven en de lanceerplaats heeft zeven bruggen die STTARS te zwaar zou zijn om over te steken. In aanvulling, de rit van de Port de Pariacabo naar de lanceerplaats van Webb is relatief kort. In vergelijking, een rit van de luchthaven van Cayenne naar de lanceerplaats, rekening houdend met de lage snelheden van STTARS en andere beperkingen, ongeveer twee dagen zou hebben geduurd.

Vergeleken met de turbulentie van vliegreizen en de krachten die worden ervaren tijdens de landing, reizen over zee aan boord van het vrachttransportschip MN Colibri was letterlijk een makkie. MN Colibri is speciaal ontworpen om enorme raketonderdelen en gevoelige ladingen naar de Europese ruimtehaven te vervoeren, ook bekend als het Guyana Space Center. Gemiddeld, het schip voer met een snelheid van ongeveer 15 knopen, of 17 mijl per uur (27 kilometer per uur). Sandra Iers, hoofdconstructeur voor Webb bij Goddard, had de leiding om ervoor te zorgen dat geen enkele spanning de boot voorbij een geaccepteerd niveau zou brengen. Samenwerken met de rederij en bemanning, zij en haar team zorgden voor een scheepsroute voor STTARS die ruw water vermeed.

Na aankomst op Seal Beach, Californië, Webb (binnenkant van de beschermende transportcontainer) werd in de MN Colibri geladen. Dit proces nam verschillende stappen om te bereiken. Nadat de telescoop in het laadruim was geladen, de MN Colibri zette koers naar Frans Guyana. Krediet:NASA's Goddard Space Flight Center; Michael McClare (KBRwyle):Sophia Roberts (AIMM):Michael P. Menzel (AIMM); Victor Bradley

Een schoon schip runnen

Net als bij andere ruimtevaartuigen, Webb moet schoon worden gehouden terwijl het op aarde is.

STTARS is in wezen een mobiele cleanroom. Als Webb onderweg is, STTARS handhaaft een laag gehalte aan verontreinigingen in de container - niet meer dan 100 deeltjes in de lucht groter dan of gelijk aan 0,5 micron groot. Als referentie, een halve micron is slechts een honderdste van de breedte van een mensenhaar!

Het contaminatiecontroleteam van Webb gebruikte verschillende beproefde methoden om zowel de buitenkant als de binnenkant van de container te reinigen en deze voor te bereiden voor ontvangst en transport van Webb. Leden inspecteerden zorgvuldig elke schroef, noot, en bout voor resterende verontreinigingen met behulp van ultraviolet licht. Volgende, Webb werd in STTARS geïnstalleerd terwijl beide zich in de cleanroom van Northrop Grumman bevonden. Dit zorgt voor reinheid totdat STTARS kan worden geopend in de ontvangende cleanroom op de lanceerplaats.

STTARS voer naar Frans Guyana in het holle laadruim van MN Colibri, beschermd tegen weer en de zee, samen met andere apparatuur en benodigdheden voor de voorbereidingen voor de lancering. Een uitgekiende verwarming, ventilatie, en airconditioning (HVAC) systeem gebouwd voor STTARS bewaakt en regelde de vochtigheid en temperatuur in de container. Diverse bijbehorende trailers, geladen met tientallen flessen onder druk, zorgde voor een continue aanvoer van ongerepte, vervaardigd, droge lucht in het interieur van de transporter.

Neil Patel, Webb's transportmanager bij Goddard, was een van de vijf Webb-teamleden die STTARS op zijn reis vergezelden om ervoor te zorgen dat Webb in goede conditie zou blijven:"Reizen door het Panamakanaal met Webb was een once-in-a-lifetime ervaring, en een eerste activiteit voor ons team. Het was heel bijzonder om dit observatorium naar de allerlaatste plaats op aarde te brengen, " hij zei.

Over land vervoerd, lucht, en nu zee, de Webb-telescoop kan nu al worden beschouwd als een doorgewinterde reiziger. Spoedig, het zal de laatste grens betreden die het nog niet heeft verkend - de grote uitgestrektheid van de ruimte.