Die NASA treibt den Einsatz der Sonnenblende des Weltraumteleskops Webb voran

Ingenieure, die das aktivieren James Webb Weltraumteleskop verfeinerte sein elektrisches Stromversorgungssystem, um besser mit der tatsächlichen Weltraumumgebung zurechtzukommen, und kühlte die Motoren etwas wärmer als erwartet ab, bevor am Montag der endgültige Einsatz des kritischen Sonnenschutzes des Observatoriums vorangetrieben wurde.

Bill Ochs, der NASA-Projektmanager, sagte, das Zusammenziehen der fünf haarfeinen Schichten des Sonnenschirms und das vorsichtige Straffen mit motorbetriebenen Kabeln, die durch mehrere Riemenscheiben laufen, würde wahrscheinlich drei Tage dauern. Aber in der Nacht zum Montag waren drei der fünf Schichten in Form gebracht worden, und die letzten beiden warteten auf die Verschärfung am Dienstag.

Der Sonnenschirmeinsatz gilt seit langem als einer von Webbs schwierigste Hürden, aber “Ich erwarte kein Drama”, sagte Ochs.

“Ich sage den Leuten immer, das Beste für Operationen ist langweilig”, sagte er. “Und das erwarten wir in den nächsten drei Tagen. Ich denke, wir werden alle aufatmen, wenn wir die letzte Spannung der fünften Schicht erreicht haben. Aber ich erwarte kein Drama.”

Webb, der teuerste wissenschaftliche Sonde jemals gebaut, war gestartet mit großem Getöse auf einer von der Europäischen Weltraumorganisation bereitgestellten Ariane-5-Rakete am Weihnachtstag, die eine Million Meilen von der Erde entfernt eine Umlaufbahn um die Sonne anstrebt.

Webb wurde entwickelt, um Infrarotlicht der ersten Sterne und Galaxien einzufangen, die sich nach dem Urknall bilden, und ist außerordentlich komplex. Aber abgesehen von leichten Wachstumsschmerzen, die allen neuen Raumfahrzeugen gemeinsam sind, sagte Ochs, dass das 10 Milliarden Dollar teure Observatorium seine anfängliche Aktivierung fast genau wie geplant durchläuft.

“Wir sind noch in der Kennenlernphase mit dem Teleskop”, sagte er Reportern in einer morgendlichen Telefonkonferenz. „Alle Satelliten werden im Orbit immer ein bisschen anders sein als auf dem Boden, und es braucht Zeit, das zu erkennen und ihre Eigenschaften zu verstehen.

“Das ist viel von dem, was wir in der letzten Woche gemacht haben und immer noch hervorragende Fortschritte beim Zeitplan für die Inbetriebnahme gemacht haben.”

Das Solar-Array des Teleskops wurde wie geplant kurz nach Erreichen des Weltraums ausgefahren, zwei Flugbahnkorrektur-Triebwerke wurden ausgeführt, eine High-Gain-Antenne wurde entarmt und auf die Erde gerichtet, und zwei Paletten mit den Sonnenschutzmembranen wurden in Position gedreht.

Ein ausfahrbarer Turm hob Webbs Hauptspiegel und Instrumente etwa einen Meter über dem noch zusammengeklappten Sonnenschutz an und bot so Freiraum und zusätzliche Isolierung von der von der Elektronik des Raumfahrzeugs erzeugten Wärme. Eine “Impulsklappe” wurde dann ausgefahren, um leichten Kräften des Sonnenwinds entgegenzuwirken.

Nachdem die Schutzhüllen wieder aus dem Weg gerollt wurden, wurden zwei Teleskopausleger ausgefahren von den Sonnenschirmpaletten am Silvesterabend die Kapton-Membranen in ihre mittlerweile ikonische drachenartige Form herausziehen.

„Das Spannen der Schichten ist natürlich der nächste große Schritt, den wir machen“, sagte Ochs. “Wenn wir das Spannen aller fünf Schichten abgeschlossen haben, werden wir zwischen 70 und 75 Prozent dieser 344 Einzelfehler, die vor der Mission besprochen wurden, ausgeschieden sein.”

Er bezog sich auf die Anzahl nicht redundanter Geräte und Mechanismen, die für die unzähligen Bereitstellungen von Webb erforderlich sind, die keine Backups haben, wenn etwas schief geht. Alle müssen einfach funktionieren.

Der Sonnenschutz ist erforderlich, um die Hitze der Sonne abzublocken und Webbs 21,3 Fuß breiten Hauptspiegel und seine Instrumente auf fast 400 Grad unter Null zu kühlen, kalt genug, um schwaches Infrarotlicht der ersten Sterne und Galaxien zu registrieren, das nach dem Big aufleuchtet Knall.

Um die erforderlichen extrem niedrigen Temperaturen zu erreichen, muss jede Schicht durch motorbetriebene Kabel, die durch mehrere Riemenscheiben laufen, straff gezogen werden, ein Prozess, der auch die Membranen anhebt und trennt, um Lücken für die Wärmeableitung zu ermöglichen.

Dieses letzte Spannen wurde über das Wochenende verschoben, um den Ingenieuren nach einer arbeitsreichen ersten Woche der Bereitstellungstätigkeit eine Auszeit zu geben und dann die Leistung von Webbs Solaranlage mit fünf Modulen und seinem Batteriesystem zu bewerten.

Wie sich herausstellte, mussten die werkseitigen Voreinstellungen, die die Leistung der Solaranlage regeln, angepasst werden, um die tatsächlichen Temperaturen zu berücksichtigen, die Webb im Weltraum erlebt. Gleichzeitig wurde das Teleskop leicht neu ausgerichtet, um sechs Motoren zu kühlen, die benötigt werden, um die Sonnenschutzschichten straff zu ziehen.

“Alles ist gut und läuft jetzt gut”, sagte Amy Lo, Webb-Systemingenieurin beim Hauptauftragnehmer Northrop Grumman. “Das Observatorium war nie in Gefahr, wir hatten nie einen Strommangel. … Die Neuausrichtung des Arrays gibt uns ziemlich viel Spielraum (für) die erwartete Leistungssteigerung, die wir im weiteren Verlauf benötigen werden.”

Was die Motoren betrifft, so sagte Lo, sie seien nie außerhalb der Grenzen, nur ein bisschen wärmer als das Optimum. Webb ging auf Nummer sicher und richtete sich am Sonntag neu aus, um die Kühlung zu verbessern, und “wir haben jetzt viel Spielraum bei unserer Temperatur.”