stringtranslate.com

ОТЕ Искатель

OTE Pathfinder в испытательной камере

OTE Pathfinder ( Optical Telescope Element Pathfinder ) или Pathfinder космического телескопа Джеймса Уэбба — это демонстратор технологий и испытательный образец для космического телескопа Джеймса Уэбба . [1] Это нелетная копия фактической задней панели, но включает только центральную секцию, а не два «крыла» по бокам, которые расширяются и имеют дополнительные сегменты на фактическом JWST. [2] Он использовался для различных испытаний и имеет несколько различных конфигураций, но некоторые из основных испытаний заключались в отработке установки зеркальных сегментов с нелетным оборудованием, а также в тепловых испытаниях. [3] [4] Pathfinder также испытывался совместно с летным оборудованием, включая систему кормовой оптики. [5] Одной из целей и применений Pathfinder является снижение риска для программы JWST. [6] Pathfinder позволяет практиковать процедуры интеграции и тестирования, а также для снижения рисков [7] [8] С Pathfinder стало возможным проверить фазирование двух зеркал вместе, а также провести тесты с Aft Optical System. [9] OTE Pathfinder был частью плана по интеграции и тестированию JWST и, в частности, поддерживал элемент оптического телескопа (главное зеркало, объединительная плата и т. д.). [10]

OTE pathfinder использует два дополнительных зеркальных сегмента и дополнительное вторичное зеркало и собирает различные структуры, чтобы обеспечить тестирование различных аспектов секции, включая наземное вспомогательное оборудование. [1] Это поддерживает использование GSE на самом JWST в дальнейшем и позволяет тестировать интеграцию зеркал. [1] OTE pathfinder имеет 12, а не 18 ячеек по сравнению с полным телескопом, но он включает в себя тест структуры задней панели. [11] Pathfinder позволяет практиковаться в установке зеркальных сегментов с неполетным зеркалом и неполетной задней панелью. [2] Установка зеркала — это задача, которая требует практики из-за требуемой высокой точности. [4]

Объединительная плата Pathfinder была завершена в 2011 году. [12] Для OTE Pathfinder было запланировано три испытания: Optical Ground Support Equipment 1 (OGSE1), Optical Ground Support Equipment 2 (OGSE2) и Thermal Pathfinder. [13]

Pathfinder использовался с анализатором изображения луча (BIA), а еще одним важным связанным устройством является узел пластины источника AOS (ASPA). [13] ASPA предоставляет инфракрасные источники для проведения оптических испытаний. [13]

Калифорния

Сборка летного заднеплана-реплики производилась в Редондо-Бич, Калифорния , на предприятии подрядчика NASA Northrop Grumman. [14] Летный заднеплан имеет два крыла и центральную секцию, тогда как у Pathfinder только центральная секция. [15] Заднеплан перевозился через всю страну (см. Континентальная часть США ) на транспортном самолете C-5 Galaxy на Объединенную базу Эндрюс и в GSC по дороге. [15] Секция входит в состав Транспортера космического телескопа по воздуху и морю (STTARS), который был разработан для этого проекта. [16] Это облегчает перевозку предметов по всей стране для различных испытаний или сборки для проекта JWST. [16]

Задняя панель изготовлена ​​из графитового композита , титана и инвара . [17] Инвар — это железо-никелевый сплав с низким коэффициентом теплового расширения (КТР или α), что означает, что он не меняет значительно размер при изменении температуры. [18] Одной из важных особенностей задней панели является то, что она термически стабильна при низких температурах, поскольку она удерживает главное зеркало, оно должно менять размер менее чем на одну десятитысячную человеческого волоса (32 нм) при −240 °C (−400 °F). [17] Другим испытанием конструкции задней панели была статья «Испытание структуры задней панели», которая составляла одну шестую часть полной задней панели. [17]

Мэриленд (Центр космических полетов имени Годдарда)

Pathfinder выгружается из C-5 Galaxy в 2014 году. Объединительная плата Pathfinder находится в белом контейнере под названием STTARS (что означает « транспортер космических телескопов для воздушных, автомобильных и морских перевозок »).
Pathfinder собран в чистой комнате, 2014 г.

В 2014 году Pathfinder был перевезён из Калифорнии в Мэриленд. [4] В Мэриленде он использовался для отработки установки зеркал в Центре космических полётов имени Годдарда . [19] [4] Он прибыл в GSC в Мэриленде в июле 2014 года. [20] На Pathfinder были установлены сегменты зеркал, что позволило отработать процедуру. [21]

В Центре космических полетов имени Годдарда на Pathfinder были установлены два запасных сегмента главного зеркала и запасное вторичное зеркало. [21] Полное главное зеркало космического телескопа имени Джеймса Уэбба имеет 18 сегментов (первичных). [22] Предполагалось использовать серебро, однако золото более долговечно, чем серебро, в качестве покрытия, хотя оно используется для отражения света с длиной волны до 400 нм; JWST в основном предназначен для 800 нм   - 29000 нм. [22]

После установки зеркал Pathfinder весил около 1400 килограммов (3000 фунтов). [23]

Техас (Космический центр Джонсона)

После работы, проделанной в Мэриленде в Годдарде, Pathfinder был доставлен в Космический центр Джонсона в Техасе для испытаний в условиях низких температур. [4] Pathfinder был доставлен в JSC в начале февраля 2015 года. [5] В рамках подготовки к его прибытию в 2014 году в криогенной испытательной камере в Космическом центре Джонсона было установлено оптическое наземное вспомогательное оборудование. [6] Наземное вспомогательное оборудование было испытано во время OGSE-1 в камере A в JSC, после чего были установлены и испытаны кормовая оптическая подсистема и анализатор пучка в OGSE-2. [24] Первое испытание было завершено к июню 2015 года, а второе испытание было завершено к ноябрю 2015 года. [25] Третье крупное испытание, которое включает в себя еще больше модификаций Pathfinder, называется Thermal Pathfinder. [25] Во время оптических испытаний зеркала должны были быть «фазированы» или выровнены на расстоянии, меньшем, чем длина волны света, в тысячи раз меньше толщины человеческого волоса при температуре в сотни градусов ниже нуля. [26]

Практика приводит к совершенству. Поскольку мы будем впервые испытывать самый большой в мире криогенный телескоп в самой большой в мире криогенной испытательной камере, нам необходимо иметь опыт использования нашего испытательного оборудования, чтобы мы могли сосредоточиться на производительности телескопа.

—  Ученый проекта обсерватории телескопа Уэбба [25]

К концу октября 2015 года был завершён второй этап испытаний с JWST. [27] Система кормовой оптики была испытана с Pathfinder и была доставлена ​​для испытаний в мае 2015 года. [5] Система кормовой оптики является частью элемента оптического телескопа в телескопе.

В 2016 году Pathfinder использовался для термического испытания Pathfinder в Космическом центре имени Джонсона в Техасе. [3] В то время у него было два запасных бериллиевых зеркала, пригодных для полетов (одно с золотым покрытием), и десять нелетных алюминиевых испытательных сегментов с золотым покрытием, функционирующих как тепловые имитаторы. [3] В 2016 году Pathfinder прошел термические и вакуумные испытания, которые фактический JWST также должен был пройти в 2017 году. [28] Первоначально испытательная камера была построена для тестирования оборудования программы Apollo , но была отремонтирована для тестирования в программе JWST. [28] Тепловое испытание будет включать аналогичное оборудование на временной шкале охлаждения, что позволяет изучать тепловой поток. [29] Главное зеркало полета JWST спроектировано для охлаждения до 55 К (−218 °C; −361 °F) для работы, и тепловые испытания Pathfinder подтверждают эту цель. [29] Pathfinder пришлось модифицировать для тепловых испытаний, включая тепловые имитаторы, заменяющие зеркала, а также изоляцию. [29] Также есть имитатор геометрии кормовой оптической подсистемы и имитатор отсека электроники ISIM. [29] Тепловые испытания также демонстрируют тепловой имитатор космического аппарата (SVTS) и поглотители излучения на краю глубокого космоса (DSERS). [29]

Компоненты

Два зеркальных сегмента испытательного стенда, один с золотым покрытием, другой нет.

Поскольку изделие является тестовым, его точная конфигурация несколько изменилась в ходе различных испытаний.

Компоненты включают: [19]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Feinberg, Lee D.; Keski-Kuha, Ritva; Atkinson, Charlie; Booth, Andrew; Whitman, Tony (2014). "James Webb Space Telescope (JWST) Optical Telescope Element (OTE) Pathfinder status and plans". В Oschmann, Jacobus M; Clampin, Mark; Fazio, Giovanni G; MacEwen, Howard A (eds.). Space Telescopes and Instrumentation 2014: Optical, Infrared, and Millimeter Wave. Vol. 9143. pp. 91430E. doi :10.1117/12.2054782. S2CID  121581750 . Получено 5 декабря 2016 г. .
  2. ^ ab Jenner, Lynn (12 августа 2014 г.). "Путь задней панели космического телескопа Джеймса Уэбба "Pathfinder" к NASA". NASA . Получено 6 февраля 2017 г. .
  3. ^ abcd Лофф, Сара (29 сентября 2016 г.). «Тестирование космического телескопа имени Джеймса Уэбба Pathfinder». NASA . Получено 27 января 2017 г.
  4. ^ abcde Дженнер, Линн (12 августа 2014 г.). "Путь задней панели космического телескопа Джеймса Уэбба "Pathfinder" к NASA". NASA . Получено 27 января 2017 г. .
  5. ^ abc "Последние достижения JWST/NASA". NASA . Получено 6 февраля 2017 г. .
  6. ^ ab Matthews, Gary W.; Scorse, Thomas R.; Spina, John A.; Noël, Darin M.; Havey, Keith A.; Huguet, Jesse A.; Whitman, Tony L.; Wells, Conrad; Walker, Chanda B. (1 августа 2015 г.). Fähnle, Oliver W; Williamson, Ray; Kim, Dae Wook (ред.). Программа криотестирования снижения риска телескопа Pathfinder JWST . Optical Manufacturing and Testing XI. Vol. 9575. p. 957505. Bibcode : 2015SPIE.9575E..05M. doi : 10.1117/12.2188793. hdl : 2060/20150018095 . ISSN  0277-786X. S2CID  117482013.
  7. ^ Оптический телескоп Элемент Pathfinder
  8. ^ Feinberg, Lee D.; Keski-Kuha, Ritva; Atkinson, Charlie; Texter, Scott C. (11 августа 2010 г.). «Использование элемента оптического телескопа Pathfinder для снижения риска космического телескопа Джеймса Уэбба». В Oschmann, Jr, Jacobus M; Clampin, Mark C; MacEwen, Howard A (ред.). Space Telescopes and Instrumentation 2010: Optical, Infrared, and Millimeter Wave . Vol. 7731. SPIE. pp. 1347–1355. doi :10.1117/12.855800. hdl :2060/20100024388. S2CID  120930911 – через www.spiedigitallibrary.org.
  9. ^ Статус обсерватории космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST)
  10. ↑ Фил Сабельхаус: Статус проекта JWST для CAA, 20 мая 2006 г.
  11. ↑ SatMagazine, февраль 2012 г.: Нерассказанная история космического телескопа НАСА «Джеймс Уэбб»
  12. ^ "NASA - NASA's James Webb Space Telescope: A Year of Achievement and Success" (Космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА: год достижений и успехов). NASA . Получено 6 февраля 2017 г. .
  13. ^ abc Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) Оптический телескоп Элемент (OTE) Pathfinder Статус и планы
  14. ↑ Дженнер, Линн (12 августа 2014 г.). «Путь задней панели космического телескопа Джеймса Уэбба «Pathfinder» к НАСА». НАСА .
  15. ^ ab Jenner, Lynn (12 августа 2014 г.). "Путь задней панели космического телескопа Джеймса Уэбба "Pathfinder" к NASA". NASA . Получено 8 февраля 2017 г. .
  16. ^ ab McKinnon, Mika. «Этот специальный контейнер для перевозки деталей телескопа — просто фантастика». Gizmodo . Получено 8 февраля 2017 г.
  17. ^ Администратор abc , NASA (7 июня 2013 г.). «Сейчас строится настоящий «позвоночник» космического телескопа Джеймса Уэбба». NASA .
  18. ^ Дэвис, Джозеф Р. (2001). Сплавление: понимание основ . ASM International. стр. 587–589. ISBN 0-87170-744-6.
  19. ^ ab "The James Webb Space Telescope". NASA . Получено 27 января 2017 г.
  20. ↑ Лофф, Сара (27 февраля 2015 г.). «Объединительная плата космического телескопа Джеймса Уэбба «Pathfinder» в чистой комнате». NASA . Получено 27 января 2017 г.
  21. ^ ab Лофф, Сара (27 февраля 2015 г.). «Космический телескоп Джеймса Уэбба «Pathfinder» Задняя панель в чистой комнате». NASA .
  22. ^ ab Keski-Kuha, Ritva A.; Bowers, Charles W.; Quijada, Manuel A.; Heaney, James B.; Gallagher, Benjamin; McKay, Andrew; Stevenson, Ian (3 июля 2012 г.). Clampin, Mark C; Fazio, Giovanni G; MacEwen, Howard A; Oschmann, Jacobus M (ред.). "Покрытия зеркал оптических элементов телескопа космического телескопа Джеймса Уэбба" (PDF) . Космические телескопы и приборостроение 2012: Оптический . Космические телескопы и приборостроение 2012: Оптический, инфракрасный и миллиметровый диапазон. 8442 : 84422J. Bibcode :2012SPIE.8442E..2JK. doi :10.1117/12.925470. hdl :2060/20120013496. S2CID  121231936 – через ntrs.nasa.gov.
  23. ^ «Как NASA готовит преемника космического телескопа Хаббл». ABC News .
  24. ^ Файнберг, Ли Д.; Кески-Куха, Ритва; Аткинсон, Чарли; Бут, Эндрю; Уитман, Тони (2 августа 2014 г.). "Состояние и планы элемента оптического телескопа (OTE) космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST)". В Oschmann, Jacobus M; Clampin, Mark; Fazio, Giovanni G; MacEwen, Howard A (ред.). Космические телескопы и приборы 2014: оптические, инфракрасные и миллиметровые волны . Том 9143. С. 91430E. doi :10.1117/12.2054782. S2CID  121581750.
  25. ^ abc Дженнер, Линн (30 ноября 2015 г.). «Уэбб НАСА успешно завершил второй сверххолодный оптический тест». НАСА .
  26. ↑ Дженнер, Линн (15 октября 2015 г.). «Webb "Pathfinder Telescope" Has Super-Cold Optics Test Success» (Успешное испытание сверххолодной оптики). NASA . Получено 8 февраля 2017 г.
  27. ^ "Последние достижения JWST/NASA". NASA . Получено 27 января 2017 г.
  28. ^ ab "Подготовка JWST к запуску". Space Daily . Получено 27 января 2017 г.
  29. ^ abcde Испытание тепловизора космического телескопа Джеймса Уэбба, Международная конференция по экологическим системам
  30. ^ "Космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА: год достижений и успехов". НАСА . Получено 27 января 2017 г.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Pathfinder (JWST) .