Джеймс Уэбб проверяет свой солнечный щит

25.10.19
Джеймс Уэбб проверяет свой солнечный щит

Телескоп имени Джеймса Уэбба – самый совершенный космический телескоп, из когда-либо созданных на Земле. Он назван в честь Джеймса Эдвина Уэбба, руководителя НАСА в то время, когда осуществлялись американцами все первые пилотируемые запуски.

Это инфракрасный телескоп и он очень чувствительный. Но чтобы достичь чрезвычайной чувствительности, которая позволит ему изучать экзопланеты и далекую, раннюю Вселенную, его нужно сохранять в прохладе. И это – работа солнцезащитного щита. Строгие испытания лежат в основе любой успешной космической миссии. Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) будет на расстоянии в миллионе километров от Земли, когда развернет свой важный солнцезащитный экран, и если он не будет функционировать, как планировалось, то всё – игра закончена!

Солнцезащитный щит имеет решающее значение в конструкции телескопа. Он будет во второй точке Лагранжа (L2), в 1,6 миллиона километров от Земли. Солнце является основным источником тепла для телескопа, а Земля и Луна – только вторичные источники. Экран эффективно блокирует всю энергию, поступающую от всех этих трех тел, и сохраняет прицел при рабочей температуре ниже -2230 по Цельсию (50 К.)

Будет большая разница температур между солнцезащитной стороной JWST и областью телескопа. НАСА говорит, что солнцезащитный экран может достигать температуры, достаточно горячей, чтобы сварить яйцо, в то время как затененная сторона телескопа будет достаточно холодной, чтобы заморозить кислород.

Техники и инженеры только что завершили тестирование всех пяти слоев солнцезащитного экрана и установили его в то же положение, в котором он будет находиться на L2. «Это был первый случай, когда солнцезащитный экран был открыт электроникой космического корабля. В результате развертывание выглядит ошеломляющим, но его было непросто выполнить», – сказал Джеймс Купер, менеджер по солнцезащитным щитам Webb НАСА в Центре космических полетов.

Солнцезащитный экран состоит из пяти слоев материала под названием Каптон. Каждый из слоев имеет определенную толщину, и они разделены определенным расстоянием. Щит также имеет швы и другие особенности, которые укрепляют его против возможной встречи с метеором. Каждый из слоев покрыт алюминием, а два ближайших к Солнцу слоя, слои 1 и 2, имеют так называемое «легированное кремниевое» покрытие для отражения ультрафиолетовой энергии Солнца обратно в космос.

«Этот тест показал, что система защиты от солнечных лучей выдержала испытания окружающей среды элементами космического корабля», – добавил Купер.

Размер космического телескопа Джеймса Вебба примерно такой же, как у Хаббла. Но зеркало JWST в два раза больше, чем у Хаббла, примерно 6,5 метров в диаметре, покрытое золотом бериллиевое сегментированное зеркало, которое состоит из 18 шестиугольных сегментов, с общей площадью около 25 квадратных метров.

Зеркало должно быть таким большим, чтобы соответствовать целям грандиозной миссии, которые включают наблюдение света от первых звезд и галактик во Вселенной, а также изучение экзопланет. Зеркало и необходимый козырек от Солнца слишком велики, чтобы поместиться в ракету. Вот почему и зеркало, и солнцезащитный козырек сложены для запуска и будут развернуты только после того, как телескоп будет на пути к месту назначения – это сложный маневр. Мало того, все испытания проводятся в гравитации Земли, в то время как фактическое развертывание будет происходить в условиях открытого далёкого космоса.

В отличие от орбитального телескопа имени Эдвина Хаббла, который на своей низкой околоземной орбите был доступен для ремонтных миссий, JWST будетнаходиться вне этой досягаемости. Вполне возможно, что будущие космические корабли смогут добраться до телескопа, чтобы исправить любые грубые ошибки развертывания. Но компоненты не могут быть заменены. По сути, есть только один шанс правильно установить зеркало и его солнцезащитный экран. После этого важного теста инженерам и техническим специалистам необходимо аккуратно поместить солнцезащитный экран в ограниченное пространство для запуска, сложив его в точном положении, необходимом для успешного развертывания. После этого будет еще ряд тестов. Планируются еще комплексные электрические испытания, которые необходимо выполнить, а также механические испытания. Затем будет еще один контрольный тест развертывания Джеймса Уэбба и заключительная укладка.

Запуск запланирован на 30 марта 2021 года. Была серия задержек для JWST, запуск которого первоначально планировался где-то между 2007 и 2011 годами. Это сложнейшая миссия и дорогие технологии. НАСА является основным разработчиком, но Европейское космическое агентство и Канадское космическое агентство внесли значительные вклады. Как только телескоп имени Джеймса Уэбба окажется на своей орбите на L2, и если развертывание пройдет хорошо, он сделает революционную работу, которая прольёт свет на темные уголки нашей Вселенной!

Источник: www.astronews.ru