science >> Wetenschap >  >> Astronomie

NASA's James Webb-ruimtetelescoop in het donker houden

Erik Zoller, een technicus van Harris Corporation, hoofdkantoor in Melbourne, Florida, controleert de heliumomhulling in kamer A in het Johnson Space Center van NASA op 12 juli, 2017. Krediet:NASA/Chris Gunn

Deze technicus die geschikt is voor konijnen, voert de belangrijke taak uit om ervoor te zorgen dat geen ongewenst infraroodlicht de optische tests van NASA's James Webb-ruimtetelescoop in kamer A in het Johnson Space Center van NASA in Houston verstoort.

Vanwege de extreme gevoeligheid van de Webb-telescoop voor infrarood licht, de lijkwade was bijna ondoordringbaar gemaakt voor lichtbronnen van buitenaf die de tests zouden kunnen besmetten.

"Een van de uitdagingen bij het testen van een infraroodtelescoop is dat objecten op kamertemperatuur (zoals de wanden van de vacuümkamer zelf, of de warme elektronische systemen erin) gloeien op de golflengten van het licht dat de telescoop probeert te meten, " legde Randy Kimble uit, een wetenschapper bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, die helpt bij het optische testen van de telescoop. "Als het niet zorgvuldig wordt gecontroleerd, die warme gloed kan zorgen voor een ongewenste achtergrond in de beelden van de telescoop, wat de optische testen in gevaar zou brengen."

De koude gasvormige heliumomhulling in kamer A is de binnenste van twee omhullingen die worden gebruikt om de Webb-telescoop af te koelen tot de temperaturen waarbij deze in een baan om de aarde zal werken. Dit omhulsel zit in een buitenste omhulsel van vloeibare stikstof, en de technicus op deze foto staat in de ruimte tussen hen in. Deze foto is genomen voordat alle lucht uit de kamer was verwijderd en deze begon af te koelen tot cryogene temperaturen.

De twee lijkwaden zijn dun, cilindrisch, metalen omhulsels die samenwerken om de temperatuur van het gebied waarin de telescoop staat te verlagen. Ze zijn genest in de kamer als Russische Matroesjka-poppen die in elkaar zitten. De kamer is de grootste "pop, " gevolgd door de vloeibare stikstof mantel, de koude gasvormige heliummantel, en dan de kleinste "pop" - de Webb-telescoop. De vloeibare stikstof en het koude gasvormige helium stromen door leidingen die het oppervlak van hun respectievelijke omhulsels doorkruisen.

Het beschermen van de lijkwade deuren, die toegang geven tot het interieur van de lijkwaden, is vooral belangrijk om ervoor te zorgen dat ongewenst infrarood licht de telescoop niet kan storen. Kimble zei dat ingenieurs een laag zwarte Kapton gebruikten, een dunne, ondoorzichtig, plastic folie ideaal voor gebruik in een vacuüm, om de deur in de koude gasvormige heliummantel te hullen. Dit Kapton-gordijn beperkt de hoeveelheid licht die door de naad rond de deur in de sluier kan komen.

De kwikachtige, reflecterend materiaal op de foto is een vel van gealuminiseerd polyester dat over het zwarte Kapton-gordijn is geplaatst. De vloeibaar-metalen look van die bekleding en het buitenaardse, vervormde reflectie die het geeft, wordt gedeeltelijk veroorzaakt door de hoeveelheid speling die het gordijn moet hebben. "Het Kapton-materiaal ... krimpt veel als het afkoelt, dus we moesten ervoor zorgen dat het niet zo strak werd vastgebonden dat het zou scheuren tijdens het afkoelen, ' legt Kimble uit.

Omdat Kimble ervoor zorgde dat de testomgevingen bij zowel Goddard als Johnson voor de Webb-telescoop en zijn instrumenten donker genoeg waren voor optische tests, hij is liefkozend bekend als de "Prince of Darkness, een naam waar hij trots op is. "Ik vind het leuk, "zei Kimble. "Als de kamer voldoende donker is, dan heb ik mijn werk gedaan."

Ondanks de koninklijke bijnaam, Kimble benadrukte dat het een teaminspanning vergde om ervoor te zorgen dat de telescoop goed geïsoleerd was van infraroodlicht van buitenaf in kamer A. "Veel mensen hebben jarenlang gewerkt aan het testontwerp en de implementatie om infraroodlicht te behouden. van warme bronnen in de testkamer, om in de telescoopstraal te komen, " legde Kimble uit. "De laatste visuele inspecties en dekensluitingen... zijn slechts de kers op die goedgebakken cake."

De James Webb-ruimtetelescoop is de wetenschappelijke aanvulling op de Hubble-ruimtetelescoop van NASA. Het wordt de krachtigste ruimtetelescoop die ooit is gebouwd. Webb is een internationaal project onder leiding van NASA met zijn partners, ESA (European Space Agency) en de Canadian Space Agency.