Il modo per lanciare e oltre per il James Webb Space Telescope della NASA

Telescopio spaziale James Webb della NASA. Credito: Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab della NASA

Ora questo NASA‘S Telescopio spaziale James Webb È arrivato sano e salvo al sito di lancio nella Guyana francese, sulla costa nord-orientale del Sud America, e le squadre tecniche stanno iniziando a fare progressi sulla lista di controllo finale dei preparativi prima del decollo entro la fine dell’anno.

Questi preparativi dovrebbero durare 55 giorni dall’arrivo delle navi all’osservatorio fino al giorno del varo.

Dopo che Webb è arrivato nelle camere bianche di Arianespace nella Guyana francese, i tecnici del controllo dell’inquinamento si sono assicurati che l’osservatorio fosse pulito e privo di contaminanti dopo il suo viaggio di 5.800 miglia. Quindi gli ingegneri hanno eseguito una serie finale di test elettrici e funzionali e hanno verificato la configurazione meccanica del magazzino per assicurarsi che la consegna procedesse senza intoppi. Un equipaggio addestrato in tute per armi pericolose inizierà presto il processo di due settimane di caricamento del veicolo spaziale con carburante idrazina e tetrossido di azoto, di cui avrà bisogno per alimentare i propulsori del razzo per mantenere la sua orbita. Successivamente, Webb si sposterà nel vicino edificio per l’integrazione dei veicoli per essere issato e installato in cima allo “stack” di missili Ariane 5. Gli ultimi elementi “bandiera rossa” rimossi prima del volo vengono rimossi e alcuni rimanenti “bandiera verde” gli elementi sono installati prima del volo. Quindi il razzo viene sollevato e abbassato dall’alto e fissato in posizione, il che indica la fine di un lungo volo. A questo punto Webb sarà pronto per il lancio dallo spazioporto europeo, noto anche come Guyana Space Center (CSG).

Stazione finale del telescopio spaziale James Webb della NASA

Il telescopio spaziale James Webb della NASA raggiunge la sua stazione finale prima del lancio dal complesso di lancio ELA-3 di Arianespace presso lo spazioporto europeo nella Guyana francese, sulla costa nord-orientale del Sud America. Credito: NASA/Kris Jenn

Come veicolo di lancio completamente integrato con Webb come carico utile, il razzo Ariane esploderà sulla piattaforma di lancio pochi giorni prima del lancio. Gli ingegneri monitorano il missile tramite collegamenti elettrici che vanno dalla sala di controllo del carico utile al pad attraverso un attacco discreto al veicolo che si stacca al decollo. Poche ore prima del decollo, il razzo viene caricato con idrogeno liquido e un ossidante a ossigeno liquido. Circa mezz’ora prima del lancio, gli ingegneri nella sala di controllo del carico utile hanno commutato il veicolo spaziale dall’alimentazione elettrica esterna alla batteria di bordo del veicolo spaziale.

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Il lancio di Webb sarà un momento cruciale per la NASA e i suoi partner, l’ESA (Agenzia spaziale europea) e l’Agenzia spaziale canadese (CSA), ma è solo l’inizio. I prossimi 29 giorni saranno un periodo emozionante ma orribile. Migliaia di parti devono funzionare correttamente, in sequenza, per dispiegarsi e finalizzare Webb, il tutto mentre vola da solo attraverso la distesa dello spazio, verso una destinazione a quasi un milione di miglia di distanza.

La più grande storia di origine mai raccontata con il James Webb Space Telescope. I prossimi 29 giorni per decollare saranno un periodo emozionante ma orribile. Migliaia di parti devono funzionare correttamente, in sequenza, per dispiegarsi e finalizzare Webb, il tutto mentre vola da solo attraverso la distesa dello spazio, verso una destinazione a quasi un milione di miglia di distanza. Credito: NASA Goddard Space Flight Center/Michael McClear

Un’analisi più dettagliata di ciò che attende Webb:

Webb inizia 29 giorni al limite al decollo. Dopo 206 secondi di volo, a circa 75 miglia sopra l’atmosfera, le due metà dello scafo del razzo che protegge l’osservatorio durante la salita sono separate da un sistema pirotecnico con molle che espongono l’osservatorio allo spazio. Le squadre di terra si aspettano di ricevere una chiamata da Webb poco dopo la rottura. Webb si staccherà quindi dal veicolo di lancio circa 28 minuti dopo il lancio, e da questo punto sulla Terra, il team dello Space Telescope Science Institute di Baltimora sarà sotto il pieno controllo, iniziando la sequenza di dispiegamento più complessa di sempre su una singola missione spaziale.

Per svelare la storia dell’universo, dobbiamo prima portare alla luce questo telescopio. Dopo il lancio, più di 300 guasti a punto singolo e 50 importanti implementazioni devono operare per garantire una segnalazione ottimale.

Arriva il telescopio spaziale James Webb Kourou

Arrivati ​​al sito di lancio a Kourou, nella Guyana francese, gli ingegneri si sono subito messi in marcia per disimballare, pulire e preparare il telescopio spaziale James Webb per i restanti giorni sulla Terra. Credito: NASA/Kris Jenn

Prima pubblicazione Webbe Un’estensione del suo sistema solare avverrà tra 31 e 33 minuti dopo il decollo, interrompendo il consumo della batteria interna dell’osservatorio fornendo circa 2 kilowatt di energia per alimentare i sistemi elettrici e avionici del veicolo spaziale. Per consentire la comunicazione con la più alta velocità di trasmissione dati verso la Terra tramite Deep Space Network (DSN) della NASA, La piattaforma dell’antenna a medio e alto guadagno viene dispiegata a bordo entro due ore.

Entro 12 ore e mezza dal lancio, Webb attiverà i suoi propulsori, effettuando la prima di una serie di significative correzioni di rotta inviando l’osservatorio verso la sua destinazione finale in orbita. L’osservatorio passerà la luna circa due giorni e mezzo dopo il lancio, più velocemente del tempo impiegato dagli astronauti dell’Apollo per raggiungere l’orbita lunare.

La prima grande diffusione di Webb, un’estensione del telaio della visiera parasole nota come a Struttura del pallet standarde Si ripiega circa tre giorni dopo il lancio e l’osservatorio si apre per un’ulteriore espansione. Questo segna l’inizio di tutte le principali implementazioni ed è previsto che occorrano circa cinque ore per piegare completamente entrambe le piattaforme anteriore e posteriore.

Quattro giorni dopo il lancio, a torre dispiegabile Si estenderà per separare gli specchi e gli strumenti del telescopio dal bus del veicolo spaziale. Questa separazione isola efficacemente il telescopio dalle vibrazioni e dal calore conduttivo provenienti dal bus del veicolo spaziale. Inoltre, questa estensione consente al resto dei componenti più grandi e mobili di Webb, come l’aletta parasole e lo specchio di base, di avere spazio sufficiente per eseguire successivamente la propria sequenza di movimenti complessi.

Le distribuzioni di creme solari iniziano ufficialmente circa cinque giorni dopo il lancio, con coperture speciali che proteggono l’aletta parasole mentre ti allontani. Quindi, si verificherà un punto critico nella missione quando tutti i 107 meccanismi di rilascio della visiera, o le viti speciali che mantengono i cinque strati della visiera in posizione, dovranno sparare un segnale e tirarsi fuori per rilasciare i diaframmi. Dopo che tutti i perni dell’aletta parasole sono stati rimossi con successo, due ali, note come bracci centrali, si estendono per tirare ogni strato dell’aletta parasole nella sua caratteristica formazione a diamante dopo circa un giorno. Dopo la segatura completa, ciascuno dei cinque strati viene stirato e separato mediante rulli speciali e sistemi di azionamento. Si prevede che le implementazioni di protezione solare e stress si concludano da otto a nove giorni dopo il decollo, ma possono essere rallentate per aggirare eventuali problemi imprevisti se si verificano.

Il telescopio spaziale James Webb della NASA pronto per il trasporto

Il telescopio spaziale James Webb della NASA si prepara a essere trasferito nella Guyana francese per il lancio entro la fine dell’anno. Crediti: NASA/Kris Jenn

Dopo che la visiera parasole è stata serrata, uno speciale radiatore viene dispiegato dietro lo specchio di base per favorire il raffreddamento Dispositivi scientifici.

Successivamente, l’ottica di Webb e il nuovo occhio della NASA si aprono sull’universo. Il dispiegamento del telescopio inizia aprendo e chiudendo il treppiede che sostiene lo specchio secondario e dovrebbe terminare due ore dopo il decimo giorno dopo il decollo. Lo specchio secondario è uno degli strumenti più importanti di un telescopio ed è essenziale per il successo della missione. Questo è incredibile Specchio rotondo più piccolo Svolge un ruolo importante nel raccogliere la luce dai 18 specchi di base di Webb in un raggio focalizzato. L’installazione degli specchietti primari è programmata per iniziare il dodicesimo giorno, con i pannelli degli specchietti laterali, ciascuno contenente tre parti di specchi primari, che impiegano circa tre ore per allungarsi e bloccarsi in posizione. Tra 13 giorni, le implementazioni su larga scala di Webb dovrebbero concludersi con la chiusura delle due ali dello specchio primario, rivelando il telescopio in tutto il suo splendore.

Un processo in più fasi di 10 giorni per spostare tutte le 18 parti principali dello specchio fuori dalla loro configurazione inizierà dopo la chiusura delle alette dello specchio e terminerà il giorno 25. Per iniziare a mettere a punto gli specchi, ci sono 126 attuatori altamente precisi che posizioneranno il lato posteriore degli specchi e piegare o piegare sottilmente ogni specchio in una prescrizione specifica, un processo che richiederà mesi.

Il 29, Webb accenderà di nuovo i motori per inserirsi in orbita specificata A Lagrange Point II, o L2, a circa un milione di miglia dalla Terra, si conclude ufficialmente la sequenza di propagazione più difficile e complessa mai eseguita nello spazio.

Il James Webb Space Telescope sarà il principale osservatorio di scienze spaziali al mondo quando verrà lanciato nel 2021. Webb risolverà i misteri del nostro sistema solare, guarderà oltre i mondi lontani intorno ad altre stelle e sonderà le misteriose strutture e origini dell’universo e il nostro posto in esso. Webb è un programma internazionale guidato dalla NASA con i suoi partner ESA (European Space Agency) e Canadian Space Agency

Elma Zito

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