Будівництво телескопа «Джеймс Вебб» (18 фото)

На будівництво орбітального космічного телескопа «Джеймс Уебб», який повинен стати наступником «Хаббла», в цьому році виділено $ 626,7 млн. Загальний бюджет перспективного проекту може скласти $ 6,8 млрд. «Джеймс Уебб» буде володіти складовим дзеркалом 6,5 м в діаметрі, що в три рази більше дзеркала «Хаббла», і сонячним щитом розміром з тенісний корт. Поточні плани передбачають, що телескоп буде запущений за допомогою ракети «Аріан-5» в 2018 році.

Чутливість телескопа і його роздільна здатність безпосередньо пов`язані з розміром площі дзеркала, яке збирає світло від об`єктів. Вчені й інженери визначили, що мінімальний діаметр головного дзеркала повинен бути 6,5 метра, щоб виміряти світло від самих далеких галактик. Просте виготовлення дзеркала подібного дзеркала телескопа «Хаббл», але більшого розміру, було неприйнятно, тому що його маса була б занадто великою, щоб можна було запустити телескоп в космос. Команді вчених і інженерів необхідно було знайти рішення, щоб нове дзеркало мало 1/10 маси дзеркала телескопа «Хаббл» на одиницю площі.

На основі досліджень ASMD були побудовані і випробувані два тестових дзеркала. Компанія-підрядник Northrop Grumman вибрала дзеркало, зроблене з берилію компанією Ball Aerospace Technologies, так як берилій зберігає свою форму при кріогенних температурах, і Центр космічних польотів Годдарда затвердив це рішення.

Також було вирішено зробити дзеркало не цільним, а з сегментів, які будуть розсунуті на орбіті, так як габарити цільного дзеркала не дозволили б його розмістити в ракеті-носії Аріан-5. Розмір кожного з 18 шестигранних сегментів дзеркала становить 1,32 м від межі до межі, а маса сегмента - 20 кг.

США. Гринбелт, Меріленд. Макет телескопа «Джеймс Уебб» в масштабі 1:20 в холі будівлі №29 Центру космічних польотів Годдарда. (Algerina Perna / Baltimore Sun)

США. Гринбелт, Меріленд. Перед тим як увійти в «чисту кімнату» будівлі №29 Центру космічних польотів Годдарда, де ведеться будівництво телескопа «Джеймс Уебб», кожен повинен пройти сіру процедур. (Algerina Perna / Baltimore Sun)

США. Гринбелт, Меріленд. Моніторинг повітря в «чистій кімнаті» будівлі №29 Центру космічних польотів Годдарда, де ведеться будівництво телескопа «Джеймс Уебб». (Algerina Perna / Baltimore Sun)

Відео: Телескоп Джеймс Уебб

США. Гринбелт, Меріленд. «Чиста кімната» будівлі №29 Центру космічних польотів Годдарда, де ведеться будівництво телескопа «Джеймс Уебб». (Algerina Perna / Baltimore Sun)

США. Гринбелт, Меріленд. Підрядники оглядають новоприбулі обладнання для будівництва телескопа «Джеймс Уебб». (Algerina Perna / Baltimore Sun)

США. Гринбелт, Меріленд. Підрядник оглядає новоприбулі обладнання для будівництва телескопа «Джеймс Уебб». (Algerina Perna / Baltimore Sun)

Відео: Космічний телескоп Джеймс Вебб в деталях

США. Гринбелт, Меріленд. Випробувальні установки для сегментів дзеркал телескопа «Джеймс Уебб». (Algerina Perna / Baltimore Sun)

США. Гринбелт, Меріленд. Кран для пересування масивних деталей. (Algerina Perna / Baltimore Sun)

Відео: Телескоп «Джеймс Уебб» успішно пройшов важливе випробування (новини)

США. Гринбелт, Меріленд. Провідний інженер-механік Джейсон Хіла і Комплексний науковий приладовий модуль (ISIM) телескопа «Джеймс Уебб». (Algerina Perna / Baltimore Sun)

США. Гринбелт, Меріленд. Робочі готують секцію Навколишнього оптичної сборойной стійки (AOAS) телескопа «Джеймс Уебб» - величезної сталевої конструкції для інтеграції льотних дзеркал. (Algerina Perna / Baltimore Sun)

США. Гринбелт, Меріленд. Герметичні контейнери для зберігання дзеркал. (Algerina Perna / Baltimore Sun)

Для дзеркала телескопа використовується особливий тип берилію. Він являє собою дрібний порошок. Порошок поміщається в контейнер з нержавіючої сталі і пресується в плоску форму. Після того як сталевий контейнер вилучений, шматок берилію розрізається навпіл, щоб зробити дві заготовки дзеркала близько 1,3 метра в діаметрі. Кожна заготовка дзеркала використовується для створення одного сегмента.

Відео: EuroNews Космос На заміну телескопу Хаббл - Джеймс Уебб

Процес формування дзеркала починається з вирізання надлишків матеріалу на зворотному боці берилієвою заготовки таким чином, що залишається тонка реберна структура. Передня ж сторона кожної заготовки згладжується з урахуванням положення сегмента в великому дзеркалі.

Потім поверхню кожного дзеркала сточується для додання форми близької до розрахункової. Після цього дзеркало ретельно вирівнюють і полірують. Цей процес повторюється до тих пір, поки форма сегмента дзеркала не стане близька до ідеальної. Далі сегмент охолоджується до температури -240 ° C, і за допомогою лазерного інтерферометра проводять виміри розмірів сегмента. Потім дзеркало з урахуванням отриманої інформації проходить остаточне полірування.

По завершенню обробки сегмента передня частина дзеркала покривається тонким шаром золота для кращого відображення інфрачервоного випромінювання в діапазоні 0,6-29 мкм, і готовий сегмент проходить повторні випробування при кріогенних температурах.

США. Гринбелт, Меріленд. Кран опускає Симулятор оптичного елемента телескопа (OTES) в вакуумну камеру для кріогенних випробувань. (NASA Goddard / Chris Gunn)

США. Хантсвілл, штату Алабама. Інженер НАСА Ерні Райт проводить огляд перед фінальними кріогенними випробуваннями основних сегментів дзеркал телескопа «Джеймс Уебб» в Космічному центрі Маршалла. (NASA / MSFC / David Higginbotham)

США. Хантсвілл, Алабама. Джейк Льюїс з компанії Ball Aerospace і його відображення в дзеркалах телескопа «Джеймс Уебб». (NASA / MSFC / David Higginbotham / Emmett Given)

США. Хантсвілл, Алабама. Повномасштабна сонцезахисна мембрана телескопа «Джеймс Уебб» під час випробувань. Телескоп буде поєднувати п`ять таких мембран і всі вони повинні бути розташовані з точністю до міліметра. (Northrop Grumman Aerospace Systems)

США. Балтимор, Меріленд. Інженери Alliant Techsystems працюють над конструкцією, яка буде утримувати сегменти дзеркал телескопа «Джеймс Уебб». (Alliant Techsystems)