Проблемы создания космического телескопа «Уэбб»

Космический телескоп имени Джеймса Уэбба («Уэбб») является одним из самых амбициозных и технически сложных аппаратов. Создание инфракрасной обсерватории таких размеров, мощности и сложности ранее никогда не проводилось. А для того, чтобы гарантировать возможность безотказной работы в космосе, все передовые технологии, включённые в состав телескопа, должны быть строго проверены ещё до запуска.

Всё создание «Уэбба» заняло многие годы, в частности, он был спроектирован для того, чтобы наблюдать больше неизведанного космического пространства. Такая работа потребовала совместной и слаженной работы сотен учёных, инженеров, экспертов по оптике и многих других специалистов. И это только в одном агентстве НАСА. Всего же, помимо него, в объединение вошло Европейское Космическое Агентство и Канадское Космическое Агентство. В итоге, более 1200 человек во всём мире работают над созданием этого новейшего и самого мощного космического телескопа в истории.

«Когда мы только рассуждали о создании «Уэбба», он был технически невыполним. Изначально нам было необходимо изобрести некоторые вещи, прежде чем мы могли приступить к воплощению его в железе», — Пол Гейтнер, заместитель руководителя проекта.

Прежде чем можно было начинать создание телескопа, перед учёными и инженерами была поставлена задача по созданию десяти новых технологических инноваций, которых на тот момент пока не существовало в мире. Эти технологии были классифицированы в качестве важных, которые и должны позволить создание телескопа «Уэбб». Именно с помощью них и был проложен путь к созданию самой мощной научной обсерватории из всех, когда-либо созданных. Телескоп «Уэбб» примерно в сто раз мощнее своего предшественника — космического телескопа «Хаббл». Новая обсерватория должна будет показать нам то, откуда вышла наша Солнечная система, как формируются планеты и даже звёзды. Вся эта информация будет аппроксимироваться на нашу Систему и в любую другую точку пространства.

Был разработан революционный лёгкий композиционный материал, способный поддерживать точность формы зеркала с допуском до одной десятитысячной доли толщины человеческого волоса. Причём, происходит всё это при температурах около абсолютного нуля. Этот новый материал предлагает исключительную несущую способность, слабо реагирует на тепловое расширение и не сжимается при экстремальных температурах космического пространства. Уникальные бериллиевые сегменты главного зеркала начинали своё путешествие из шахты по добыче руды. Затем, в процессе обработки, им придали нужную форму, снизили массу, отполировали, покрыли золотой плёнкой и наконец точно расположили на объединительной плате с помощью роботизированного манипулятора.

«С технической точки зрения телескоп «Уэбб» чрезвычайно сложный. А научные задачи, которые он будет решать в космосе, требуют от него быть и очень холодным, чтобы не создавать засветку от самого себя. Это означает, что телескоп должен был быть спроектирован таким образом, чтобы иметь возможность сложить его под головным обтекателем для полёта в космос, а затем безупречно развернуться. Нам даже необходимо часть оптики, которая будет работать при криогенных температурах, на Земле устанавливать неправильно в условиях земной атмосферы и гравитации, чтобы уже в космосе всё это приняло правильные формы и размеры. А мы знаем, что в космическом вакууме отсутствует понятие веса, а температуры такие, что земной воздух стал бы твёрдым».

Конечно, работа аппаратных средств очень важна на орбите. Но и сама конструкция телескопа требует создания особых технологий и структур, способных гарантировать слаженную работу каждого компонента во время космического полёта. Чтобы это гарантировать, были созданы отдельные испытательные системы каждого компонента системы. Ведь важна не только работоспособность телескопа в космическом пространстве, но и возможность безопасной установки его структур друг с другом, возможность транспортировки на многие тысячи километров. Были созданы специальные технологические копии, прошедшие предварительные испытания, после которых был дан зелёный свет на создание уже лётных образцов.

И это ещё не всё. Телескоп был специально поставлен в условия экстремальных температур внутри криогенной вакуумной камеры. Проводились наземные испытания по моделированию вибрационных нагрузок во время старта. А чтобы оценить вообще все аспекты динамического поведения его структуры, были проведены вибрационные, виброакустические, модальные испытания, анализ потери передаваемой информации. И уже в конце, по завершению всего этого, после получения всех ошибок и дефектов, специалисты сделали заключение о возможной дате старта, которая, как известно, была перенесена с марта 2020 года на март 2021.

По информации НАСА.

0

Автор публикации

не в сети 7 месяцев

Максим Коваленко

1
Комментарии: 0Публикации: 191Регистрация: 22-03-2018

Читайте также:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Авторизация
*
*
Войти с помощью: 
Генерация пароля