NASA's James Webb Space Telescope begon half juli met een bijna 100-daagse cryogene test in een gigantische kamer in Texas. Onderdelen van de Webb hebben eerder soortgelijke tests doorstaan ​​om er zeker van te zijn dat ze zouden functioneren in de koude omgeving van de ruimte. Nu worden al die componenten samen getest in het gigantische thermische vacuüm dat bekend staat als kamer A in het Johnson Space Center van NASA in Houston.

"Een combinatie van vloeibare stikstof en koud gasvormig helium zal worden gebruikt om de telescoop en wetenschappelijke instrumenten af ​​te koelen tot hun bedrijfstemperatuur tijdens hoogvacuümoperaties, " zei Mark Voyton, manager van de testinspanning, die werkt bij het NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.

Volgend jaar, het zonnescherm ter grootte van een tennisbaan en de ruimtevaartuigbus zullen worden toegevoegd om het hele observatorium te vormen.

Vorige testen

Begin 2016, de wetenschappelijke instrumenten voltooiden een reeks soortgelijke cryogene testen bij NASA Goddard. Maandenlang, de componenten zijn getest in de Space Environment Simulator.

Vervolgens, een "oefenmodel", bekend als de "Pathfinder"-telescoop, doorstond soortgelijke tests in kamer A. De test bevestigde dat de echte of vlucht Webb-telescoop kon worden gedaan. NASA repeteert vaak met oefenmodellen om ervoor te zorgen dat alle gecompliceerde testapparatuur werkt en dat de precisietestomstandigheden haalbaar zijn voordat een echt vluchtartikel wordt getest.

Begin maart 2017 bij NASA Goddard, De spiegels en instrumenten van Webb hebben met succes trillings- en akoestische omgevingstests afgerond. Die tests zorgden ervoor dat Webb bestand was tegen de trillingen en het geluid dat werd gecreëerd tijdens de lancering van de telescoop in de ruimte. Momenteel, ingenieurs analyseren deze gegevens om zich voor te bereiden op een laatste ronde van trillingen en akoestische testen, zodra Webb volgend jaar samenkomt met de ruimtevaartuigbus en zonnescherm.

In mei 2017, Webb reisde naar NASA Johnson, Pathfinder's plaats innemen in de historische vacuümkamer, Kamer A.

Hoe en wat zal kamer A doen?

Vacuümpompen verwijderen bijna 100% van de lucht uit de kamer. Temperaturen worden gekoeld in kamer A door vloeibare stikstof en koud gasvormig helium door leidingen op de lijkwaden te laten lopen, die als warmtewisselaars fungeren. Dat proces verlaagt de temperaturen in de kamer om omstandigheden in de ruimte te simuleren waar de Webb-telescoop zal draaien. "Natuurlijk blijft de kamer onder vacuüm en worden de cryogenen door de mantelbuizen gestroomd om alles in de kamer met straling af te koelen, " zei Paul Geithner, Webb's plaatsvervangend projectmanager - technisch van NASA Goddard.

Het testen is van cruciaal belang omdat deze instrumenten moeten werken bij ongeveer minus 387 Fahrenheit (minus 232,8 graden Celsius of 40 Kelvin). Dit is 260 Fahrenheit (126,7 graden Celsius) kouder dan welke temperatuur dan ook die ooit op het aardoppervlak is gemeten.

In kamer A, de telescoop wordt afgekoeld, zodat de temperatuur stabiel is en weinig verandert met de tijd, en vervolgens opgewarmd tot kamertemperatuur of "omgevings"-omstandigheden.

Het testen volgen

Tijdens de testperiode, wetenschappers en ingenieurs zullen de telescoop volgen met temperatuursensoren en camera's in kamer A.

"Wat het toezicht betreft, er zijn veel thermische sensoren die de temperatuur van de telescoop en de ondersteunende apparatuur bewaken, " zei Gary Matthews, een ingenieur op de Webb-telescoop in Goddard. "We hebben ook enkele gespecialiseerde camerasystemen waarmee we de fysieke positie van de hardware in de kamer kunnen kennen. Dat stelt ons in staat om te volgen hoe de Webb beweegt als het kouder wordt. Tot slot, er is een hele reeks optische apparatuur die we zullen gebruiken om de prestaties van de telescoop te begrijpen."

Wat volgt er na kamer A?

Zodra de end-to-end cryo-optische tests dit najaar bij NASA Johnson zijn voltooid, de telescoop reist naar Northrop Grumman in Redondo Beach, Californië, waar het zal worden geïntegreerd met het ruimtevaartuig en het zonnescherm, aldus het James Webb Space Telescope-observatorium vormen. Eenmaal daar, het zal meer tests ondergaan die 'testen op observatoriumniveau' worden genoemd. Deze test is de laatste blootstelling aan een gesimuleerde lanceringsomgeving vóór de vlucht- en implementatietests op het hele observatorium.