Испытательная камера эры Аполлонов принимает телескоп James Webb

0
49

«Камера A», огромная тепловая камера для термовакуумных испытаний, готова к предстоящим заключительным оптическим проверкам телескопа James Webb, крупнейшей космической обсерватории, построенной когда-либо.

«Камера A» известна тем, что использовалась для проверки аппаратных средств кораблей «Аполлон», в которых иногда находились и астронавты. Чтобы проверить телескоп перед запуском, камеру существенно обновили за прошлые несколько лет. Некоторые изменения касались не только камеры, но и окружающей инфраструктуры, конструкций для установки тестового оборудования.

Nasa провело многочисленные тесты камеры, перед ее предстоящим использованием этим летом, когда будут проверяться оптика телескопа и интегрированный научный модуль ISIM – два из трех главных элементов, из которых состоит James Webb. Еще один элемент – солнцезащитный козырек – в настоящее время находится в работе на Northrop Grumman.

После обновлений, необходимых для тестирования телескопа, «Камера A» станет самой большой криогенно-оптической испытательной лабораторией. Это 16,8 метров в диаметре и 27,4 метров высоты. Одна только главная дверь имеет диаметр 12,2 метров, весит 40 тонн, открывается и закрывается с помощью специальной гидравлической системы.

Что убрали старого

Некоторое устаревшее оборудование было демонтировано, это и пол, моделирующие солнечный свет высокоинтенсивные лампы, устаревшая система водяного охлаждения, кондиционер, резервное питание и автоматическая подача воды, система потока воздуха и строительные конструкции (например, защищающая от непогоды крыша; ее пришлось обновить).

Что добавили нового

Главным элементом, недавно построенным и установленным в «Камере A», стал прибор с охлажденным гелием, который позволяет достигнуть очень низких температур, чем когда-либо прежде. Это дополнение было крайне необходимо, ведь телескопу с его научными инструментами (датчики и спектрометры) придется работать при температурах 37 К/минус 236 Цельсия.

В камере находился только прибор с жидким азотом, но он позволял опускать температуры до 77K. Теперь гелиевый прибор сделал возможным опустить температуру до 11K/минус 262 (C), что позволяет тестировать телескоп в его рабочем режиме, и даже проверить его на способность выдерживать кратковременные понижения до 20K.

Помимо идеального вакуума и чрезвычайно низких температур, телескоп важно правильно расположить и изолировать от любых источников вибрации, даже таких как поток азота и гелия в приборах, или от шума вакуумных насосов. Инженеры изготовили стальную платформу, установленную на шести стальных стержнях с изоляторами вибрации, каждый 18,2 метров высоты и 38,1 мм в диаметре, где разместится сам телескоп и основные части тестового оборудования.

James Webb всегда сохраняется в чистой окружающей среде, чтобы воспрепятствовать попаданию пыли и грязи. Внутренняя часть «Камеры A» идеально чистая, но распаковка, разворачивание, переворачивание и переупаковка потребуют большого количества пространства. Для этих работ было построено большое чистое помещение.

В чистой комнате проведут весь спектр работ, начиная от поднятия контейнера для перевозки и разворачивания, до размещения на испытательной платформе и перемещению в камеру на рельсах, все это будет происходить в ультрачистой окружающей среде.

Когда тестирование завершится, и все части будут работать, оптику и ISIM отправят в сборочный цех компании Northrop Grumman, чтобы соединить с солнцезащитным козырьком и получить единую обсерваторию – космический телескоп James Webb.

Как будет происходить термовакуумное тестирование

Телескоп привезли для тестирования в «Камере А» 4 мая. После нескольких недель распаковки, развертывания и подключения измерительных приборов, камера будет закрыта и начнутся многочисленные проверки на протяжении 93 дней. В начале потребуется несколько недель для достижения устойчивых криогенных показателей, а в конце потребуются несколько недель, чтобы разогреть телескоп до комнатной температуры снова.