De kluisachtige, 40 voet doorsnee, De deur van 40 ton van kamer A in het Johnson Space Center van NASA in Houston werd op 18 november ontgrendeld. het einde van cryogene testen voor NASA's James Webb Space Telescope aankondigde.

De enorme deuropening van de historische kamer brengt een einde aan ongeveer 100 testdagen voor Webb, een belangrijke mijlpaal in de reis van de telescoop naar het lanceerplatform. De cryogene vacuümtest begon toen de kamer op 10 juli werd afgesloten, 2017. Wetenschappers en ingenieurs bij Johnson hebben Webb's optische telescoop en geïntegreerde wetenschappelijke instrumentmodule (OTIS) onderworpen aan een reeks tests die zijn ontworpen om te verzekeren dat de telescoop functioneerde zoals verwacht in een extreem koude, luchtloze omgeving vergelijkbaar met die van de ruimte.

"Na 15 jaar plannen, kamer renovatie, honderden uren risicobeperkende testen, de toewijding van meer dan 100 personen door meer dan 90 dagen testen, en overlevende orkaan Harvey, de OTIS cryogene test is een uitstekend succes geweest, " zei Bill Ochs, projectmanager voor de James Webb Space Telescope bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. "De voltooiing van de test is een van de belangrijkste stappen in de mars naar de lancering van Webb."

Deze tests omvatten een belangrijke uitlijningscontrole van Webb's 18 primaire spiegelsegmenten, om ervoor te zorgen dat alle vergulde, zeshoekige segmenten gedroegen zich als een enkele, monolithische spiegel. Dit was de eerste keer dat de optica en de instrumenten van de telescoop samen werden getest, hoewel de instrumenten eerder cryogene testen hadden ondergaan in een kleinere kamer in Goddard. Ingenieurs van Harris Space and Intelligence Systems, hoofdkantoor in Melbourne, Florida, werkte samen met NASA-personeel voor de test bij Johnson.

"Het Harris-team integreerde Webb's 18 spiegelsegmenten bij Goddard en ontwierp, gebouwd, en hielp bij het bedienen van de geavanceerde grondondersteuning en optische testapparatuur bij Johnson, " zei Rob Mitrevski, vice-president en algemeen directeur van inlichtingen, toezicht, en verkenning bij Harris. "Ze waren een sleutel, een deel van het succesvolle Webb-testteam voor telescoop mogelijk maken."

Het Webb-telescoopteam ging door met het testen, zelfs toen orkaan Harvey op 25 augustus als een orkaan van categorie 4 de kust van Texas insloeg, voordat hij tot stilstand kwam boven Oost-Texas en afzwakte tot een tropische storm, waar het maar liefst 50 centimeter regen viel in en rond Houston. Veel leden van het Webb-telescoopteam bij Johnson hebben de historische storm doorstaan, onvermoeibaar door nachtdiensten werken om ervoor te zorgen dat de cryogene tests van Webb niet werden onderbroken. In de nasleep van de storm, enkele Webb-teamleden, inclusief teamleden van Harris, hun tijd vrijwillig om te helpen bij het opruimen en repareren van huizen in de stad, en voedsel en water uit te delen aan mensen in nood.

"De individuen en organisaties die ons naar deze meest belangrijke mijlpaal hebben geleid, vertegenwoordigen het allerbeste van het beste. Hun kennis, toewijding, en uitvoering om de tests met succes af te ronden zoals gepland, zelfs tijdens orkaan Harvey, kan niet worden overschat, " zei Mark Voyton, James Webb Space Telescope optische telescoop element en geïntegreerde wetenschappelijke instrument manager bij Goddard. "Elk teamlid leverde kritische kennis en inzicht in de strategische en tactische planning en uitvoering die nodig is om alle testdoelstellingen te behalen, en ik ben vereerd dat ik deze fase van onze tests met elk van hen heb meegemaakt."

Voordat de kamer wordt afgekoeld, ingenieurs verwijderden de lucht eruit, wat ongeveer een week duurde. Op 20 juli, ingenieurs begonnen de kamer te brengen, de telescoop, en de wetenschappelijke instrumenten van de telescoop tot cryogene temperaturen - een proces dat ongeveer 30 dagen duurde. Tijdens de cooling-down, Webb en zijn instrumenten brachten hun warmte over naar omringende vloeibare stikstof en koude gasvormige heliumomhulsels in kamer A. Webb bleef nog ongeveer 30 dagen op "cryostabiele" temperaturen, en op 27 september de ingenieurs begonnen de kamer weer op te warmen tot omgevingscondities (bijna kamertemperatuur), voordat u de lucht er weer in pompt en de deur opent.

"Met een geïntegreerd team uit alle hoeken van het land, we waren in staat om diepe ruimte in onze kamer te creëren en te bevestigen dat Webb feilloos kan presteren als het de koudste uithoeken van het universum observeert, " zei Jonathan Homan, projectmanager voor Webb's cryogene testen bij Johnson. "Ik verwacht dat [Webb] succesvol zal zijn, terwijl het naar Lagrange punt 2 reist [na de lancering] en de oorsprong van zonnestelsels verkent, sterrenstelsels, en heeft de kans om ons begrip van ons universum te veranderen."

Terwijl Webb in de kamer was, geïsoleerd van zowel zichtbaar als infrarood licht van buitenaf, ingenieurs bewaakten het met behulp van thermische sensoren en gespecialiseerde camerasystemen. De thermische sensoren hielden de temperatuur van de telescoop in de gaten, terwijl de camerasystemen de fysieke positie van Webb volgden om te zien hoe de componenten zeer minutieus bewogen tijdens het afkoelproces. Het bewaken van de telescoop tijdens het testen vergde de gecoördineerde inspanning van elk Webb-teamlid bij Johnson.

"Dit testteam omvatte bijna elke technische discipline die we op Webb hebben, " zei Lee Feinberg, optische telescoop element manager voor de Webb telescoop bij Goddard. "Op elk gebied was er ongelooflijke aandacht voor detail en geweldig teamwerk, om ervoor te zorgen dat we alles begrijpen wat er tijdens de test is gebeurd en om er zeker van te zijn dat we met vertrouwen kunnen zeggen dat Webb in de ruimte zal werken zoals gepland."

In de ruimte, de telescoop moet extreem koud worden bewaard, om het infrarood licht van zeer zwak te kunnen detecteren, verre objecten. Webb en zijn instrumenten hebben een bedrijfstemperatuur van ongeveer 40 Kelvin (of ongeveer min 387 Fahrenheit / min 233 Celsius). Omdat het mid-infrared instrument (MIRI) van de Webb-telescoop kouder moet worden gehouden dan de andere onderzoeksinstrumenten, het vertrouwt op een cryokoeler om de temperatuur te verlagen tot minder dan 7 Kelvin (min 447 graden Fahrenheit / min 266 graden Celsius).

Om de telescoop te beschermen tegen externe licht- en warmtebronnen (zoals de zon, aarde en maan), evenals van de warmte die wordt uitgestraald door het observatorium, een vijflaags, Een zonnescherm ter grootte van een tennisbaan werkt als een parasol die voor schaduw zorgt. Het zonnescherm scheidt het observatorium in een warme, naar de zon gerichte zijde (tot temperaturen van bijna 185 graden Fahrenheit / 85 graden Celsius) en een koude kant (minus 400 graden Fahrenheit / minus 240 graden Celsius). De zonnekap blokkeert zonlicht tegen interferentie met de gevoelige telescoopinstrumenten.

Webb's gecombineerde wetenschappelijke instrumenten en optica volgende reis naar Northrop Grumman Aerospace Systems in Redondo Beach, Californië, waar ze zullen worden geïntegreerd met het ruimtevaartuigelement, dat is de gecombineerde zonnescherm- en ruimtevaartuigbus. Samen, de stukken vormen het complete James Webb Space Telescope-observatorium. Eenmaal volledig geïntegreerd, het hele observatorium zal meer tests ondergaan tijdens wat 'testen op observatoriumniveau' wordt genoemd. Deze test is de laatste blootstelling aan een gesimuleerde lanceringsomgeving vóór de vlucht- en implementatietests op het hele observatorium.

Webb zal naar verwachting starten vanuit Kourou, Frans Guyana, in het voorjaar van 2019.