Das Team des James Webb Space Telescope installierte erfolgreich den ersten Flugspiegel an der Teleskopstruktur des Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland. Credits: NASA/Chris Gunn
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Nach jahrelanger Bauzeit wurde der erste von 18 primären Flugspiegeln auf den NASAs installiert James Webb Weltraumteleskop (JWST).
Der Meilenstein der ersten Spiegelinstallation wurde diese Woche kurz vor dem Thanksgiving-Feiertag erreicht, als das Ingenieursteam, das im riesigen Reinraum der NASA Goddard arbeitete, einen Roboterarm verwendete, um den goldbeschichteten Spiegel präzise an der kritischen Stelle des Observatoriums anzuheben und abzusenken Spiegelhalterung der Rückwandplatine.
Jedes der 18 sechseckigen Hauptspiegelsegmente misst etwas mehr als 1,3 Meter im Durchmesser und wiegt ungefähr 40 Kilogramm. Im Weltraum entfalten sich die einzelnen Spiegel in mehrere Abschnitte und wirken zusammen wie ein großer Spiegel, der in Größe und Lichtsammelfähigkeit beispiellos ist.
„Diesen Herbst werden wir mit der Installation aller Spiegel beginnen“, sagte Sandra Irish, leitende Bauingenieurin von JWST, kürzlich in einem Interview mit Universe Today in der NASA-Reinraumeinrichtung Goddard.
In einem riesigen Reinraum im Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, bereitete das James Webb Space Telescope Team die Installation des ersten Flugspiegels auf der Teleskopstruktur vor. Credits: NASA/Chris Gunn
Der gesamte Spiegelinstallationsprozess auf der Rückwandbaugruppe wird mehrere Monate dauern und bis Anfang 2016 andauern. Die Flugstruktur und die Rückwandbaugruppe dienen als das Rückgrat des 8,6 Milliarden Dollar teuren Webb-Teleskops.
„Dann werden wir im April 2016 das ISIM-Wissenschaftsmodul innerhalb der Backplane-Struktur installieren“, erläutert Irish.
„Das ISIM trägt alle vier wissenschaftlichen Instrumente des Teleskops. Also zuerst die Spiegel, dann wird das ISIM installiert und dann wird es wirklich die Teleskopstruktur sein.“ ISIM trägt etwa 7.500 Pfund (2.400 kg) Teleskopoptiken und Instrumente.
Ein Ingenieur des Goddard Space Flight Center der NASA arbeitete daran, den ersten Flugspiegel an der Teleskopstruktur des Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, zu installieren. Credits: NASA/Chris Gunn
Der Zweck der Rückwandbaugruppe des JWST besteht darin, den Hauptspiegel des Teleskops mit 18 Segmenten und einem Durchmesser von 21,3 Fuß (6,5 Meter) nahezu bewegungslos zu halten, während er in der absolut kalten Weltraumumgebung schwebt, wodurch das Observatorium für präzise wissenschaftliche Sammlungen in den Weltraum blicken kann Messungen nie zuvor möglich.
„Nach einer enormen Arbeit eines unglaublich engagierten Teams im ganzen Land ist es sehr aufregend, mit dem Installationsprozess des Primärspiegelsegments zu beginnen“, sagte Lee Feinberg, Manager für optische Teleskopelemente des James Webb Space Telescope bei Goddard, in einer Erklärung.
„Damit beginnt die Endmontagephase des Teleskops.“
Ansicht, die die tatsächliche Flugstruktur der Spiegel-Backplane-Einheit für das James Webb Space Telescope (JWST) der NASA zeigt, das ein 18-Segment-Primärspiegel-Array und eine Sekundärspiegelhalterung vorne in der für den Start verstauten Konfiguration hält. JWST wird hier von Technikern im größten Reinraum der Welt im NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md. zusammengebaut. Credit: Ken Kremer/kenkremer.com
JWST ist der Nachfolger des 25 Jahre alten Hubble-Weltraumteleskops der NASA.
Webb wurde entwickelt, um das erste Licht des Universums zu betrachten und wird in der Lage sein, in die Zeit zurückzublicken, als sich die ersten Sterne und ersten Galaxien bildeten.
„Das James Webb Space Telescope wird das führende astronomische Observatorium des nächsten Jahrzehnts sein“, sagte John Grunsfeld, Astronaut und stellvertretender Administrator des Science Mission Directorate am NASA-Hauptquartier in Washington.
„Dieser Meilenstein bei der Erstspiegelinstallation symbolisiert all die neue und spezialisierte Technologie, die entwickelt wurde, um es dem Observatorium zu ermöglichen, die ersten Sterne und Galaxien zu untersuchen, die Entstehung von Sternensystemen und Planetenentstehung zu untersuchen, Antworten auf die Entwicklung unseres eigenen Sonnensystems zu geben, und die nächsten großen Schritte bei der Suche nach Leben jenseits der Erde auf Exoplaneten machen.“
Die eigentliche Rückwand des Flugspiegels besteht aus drei Segmenten – dem zentralen Hauptsegment und einem Paar äußerer flügelähnlicher Teile, die jeweils drei Spiegel halten. Sie werden aus der Stowed-for-Launch-Konfiguration in die „deployed“-Konfiguration aufgeklappt, um die Spiegelinstallation durchzuführen. Dann in die Startkonfiguration zurückgeklappt werden, um sie schließlich in der Nutzlastverkleidung der Ariane-V-ECA-Trägerrakete zu platzieren.
Das Teleskop wird 2018 vom Weltraumbahnhof Guayana in Kourou, Französisch-Guayana, starten.
Die primären und sekundären Flugspiegel des Teleskops waren zuvor in Goddard angekommen und die Teams hatten die Installation mit Flugersatzteilen und technischen Einheiten geübt.
Ingenieure übten Spiegelinstallationstechniken und -bearbeitung mit einem Ersatz-Hauptspiegel auf der JWST 'Pathfinder'-Rückwand und einer Sekundärspiegel-Stativ-Baugruppe im Jahr 2014 im Reinraum des NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland. Zweiter Spiegel oben. Bildnachweis: Ken Kremer/kenkremer.com
Die Spiegel müssen präzise ausgerichtet und nahezu bewegungslos bleiben, damit das JWST erfolgreich wissenschaftliche Untersuchungen durchführen kann. Bei außergewöhnlich kalten Temperaturen zwischen -406 und -343 Grad Fahrenheit darf sich die Backplane nicht mehr als 38 Nanometer bewegen, etwa 1/1.000 des Durchmessers eines menschlichen Haares.
Um kleinste Fehler zu berücksichtigen und die Wissenschaft zu verbessern, ist jeder der Hauptspiegel mit Aktuatoren für kleinste Anpassungen ausgestattet.
'Webb hat im vergangenen Jahr viele bedeutende Erfolge erzielt, aber die Installation des ersten Flugspiegels ist etwas Besonderes', sagte Bill Ochs, Projektmanager des James Webb Space Telescope. „Diese Installation ist nicht nur ein weiterer Schritt hin zu den großartigen Entdeckungen von Webb, sondern auch der Höhepunkt langjähriger Bemühungen eines herausragenden engagierten Teams von Ingenieuren und Wissenschaftlern.“
Es sind also 1 nach unten und 17 Spiegel zu gehen.
Nahaufnahme von Ersatz-Hauptspiegeln, die während einer Übungssitzung im Jahr 2014 im Reinraum des NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md., auf der „Pathfinder“-Backplane-Struktur des JWST installiert waren. Credit: Ken Kremer/kenkremer.com
Das Webb-Teleskop ist ein gemeinsames internationales Kooperationsprojekt der NASA, der European Space Agency (ESA) und der Canadian Space Agency (CSA).
Die NASA trägt die Gesamtverantwortung und Northrop Grumman ist der Hauptauftragnehmer für JWST.
Erfahren Sie mehr über die JWST-Konstruktion und die Spiegelinstallation.
Nahaufnahme der tatsächlichen Seitenflügel-Rückwand des NASA-Weltraumteleskops James Webb (JWST), die 3 der 18 Hauptspiegel des Observatoriums halten wird, während Techniker im Reinraum des NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md. arbeiten. Credit: Ken Kremer/kenkremer .com
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Goldbeschichtetes Flugersatzteil eines JWST-Hauptspiegelsegments aus Beryllium, das für den Testbetrieb im NASA-Reinraum Goddard verwendet wird. Bildnachweis: Ken Kremer- kenkremer.com
Künstlerisches Konzept des James Webb Space Telescope (JWST) mit Sonnenblende unten. Bildnachweis: NASA/ESA
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