Po zakończeniu kluczowych testów Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba zespoły inżynierów potwierdziły, że telskop zarówno pod względem mechanicznym, jak i elektronicznym przetrwa rygory przewidziane podczas startu. Credit: NASA/Chris Gunn
W lutym nastąpił znaczący postęp w pracach nad Kosmicznym Teleskopem Jamesa Webba NASA, który zakończył swoje ostatnie testy funkcjonalności w Northrop Grumman w Redondo Beach w Kalifornii. Zespoły testujące pomyślnie zakończyły dwa ważne etapy, które potwierdziły, że wewnętrzna elektronika teleskopu działa zgodnie z przeznaczeniem oraz że przyrząd i jego cztery instrumenty naukowe mogą prawidłowo wysyłać i odbierać dane poprzez tę samą sieć, której będą używać w przestrzeni kosmicznej. Te kamienie milowe przybliżają Webba do bycia gotowym do wystrzelenia w październiku.
Testy te znane są jako wszechstronny test systemów, który odbył się w Northrop Grumman, oraz test segmentu naziemnego, który odbył się we współpracy z Space Telescope Science Institute w Baltimore.
Przed testem środowiska startowego technicy przeprowadzili pełny skan, znany jako kompleksowy test systemów. Ocena ta pozwoliła na określenie podstawowych parametrów funkcjonowania elektrycznego całego przyrządu i wszystkich wielu komponentów, które współpracują ze sobą, aby stworzyć pierwszy na świecie teleskop do nauki o kosmosie. Po zakończeniu testów środowiskowych, technicy i inżynierowie przeprowadzili kolejny kompleksowy test systemów i porównali dane z obu testów. Po dokładnym przeanalizowaniu danych zespół potwierdził, że instrument zarówno pod względem mechanicznym, jak i elektronicznym przetrwa rygorystyczne warunki startu.
W ciągu 17 kolejnych dni testowania systemów technicy włączyli wszystkie komponenty elektryczne Webba i przeprowadzili zaplanowane operacje, aby upewnić się, że każdy z nich działa i komunikuje się ze sobą. Wszystkie skrzynki elektryczne wewnątrz teleskopu mają stronę "A" i "B", co pozwala na redundancję podczas lotu i dodatkową elastyczność. Podczas testu wszystkie komendy zostały wprowadzone poprawnie, cała otrzymana telemetria była prawidłowa, a wszystkie skrzynki elektryczne i każda strona zapasowa działały zgodnie z projektem.
"To było niesamowite móc obserwować poziom wiedzy, zaangażowania i współpracy w całym zespole podczas tego ważnego etapu", powiedziała Jennifer Love-Pruitt, kierownik inżynierii pojazdów elektrycznych w obserwatorium Webb w Northrop Grumman.
"To zdecydowanie moment do dumy, ponieważ zademonstrowaliśmy gotowość elektryczną Webba. Pomyślne zakończenie tego testu oznacza również, że jesteśmy gotowi, aby ruszyć naprzód w kierunku startu i operacji na orbicie."Ostatnie skanowanie systemów Webba potwierdza, że urządzenie wytrzyma środowisko startowe.
Po zakończeniu końcowej kompleksowej oceny systemów Webba technicy natychmiast rozpoczęli przygotowania do kolejnego ważnego etapu, znanego jako test segmentu naziemnego. Test ten został zaprojektowany tak, aby symulować cały proces od planowania obserwacji naukowych do umieszczenia danych naukowych w archiwum społeczności.
Testy segmentu naziemnego Webba rozpoczęły się od stworzenia symulowanego planu, według którego postępowałby każdy z jego instrumentów naukowych. Następnie z Centrum Operacyjnego Webba (Mission Operations Center - MOC) w Space Telescope Science Institute (STScI) w Baltimore przekazano komendy do sekwencyjnego włączania, przesuwania i obsługi każdego z czterech instrumentów naukowych. Podczas testu przyrząd jest traktowany tak, jakby znajdował się milion mil od nas na orbicie. Aby tego dokonać, zespół operacyjny podłączył teleskop do Deep Space Network, międzynarodowej sieci gigantycznych anten radiowych, których NASA używa do komunikacji z wieloma urządzeniami. Ponieważ jednak Webb nie jest jeszcze w przestrzeni kosmicznej, użyto specjalnego sprzętu do emulacji prawdziwego połączenia radiowego, które będzie istniało pomiędzy Webbem a Deep Space Network, gdy Webb znajdzie się na orbicie. Polecenia były następnie przekazywane przez emulator Deep Space Network do obserwatorium w Northrop Grumman.
Jeden z unikalnych aspektów testów segmentu naziemnego Webba miał miejsce podczas symulowanego lotu, kiedy to zespół z powodzeniem przećwiczył płynne przełączanie kontroli z głównego MOC w STScI w Baltimore do zapasowego MOC w Goddard Space Flight Center NASA w Greenbelt, Maryland. Zademonstrowało to plan awaryjny, który nie jest przewidywany jako potrzebny, ale jest konieczny do przećwiczenia i udoskonalenia przed startem. Dodatkowo, członkowie zespołu z powodzeniem wysłali wiele poprawek oprogramowania do teleskopu podczas wykonywania przez nie poleconych operacji.
"Praca w środowisku pandemicznym jest oczywiście wyzwaniem, a nasz zespół doskonale poradził sobie z jego niuansami. Jest to prawdziwy pozytyw, który należy podkreślić, i to nie tylko w przypadku tego testu, ale wszystkich testów, które bezpiecznie zakończyliśmy prowadząc do tego" - powiedziała Bonnie Seaton, zastępca kierownika segmentu naziemnego i operacji w Goddard. "Ten niedawny sukces można przypisać wielu miesiącom przygotowań, dojrzałości naszych systemów, procedur i produktów oraz biegłości naszego zespołu".
Gdy Webb znajdzie się w przestrzeni kosmicznej, polecenia będą płynąć z STScI do jednej z trzech lokalizacji Deep Space Network: Goldstone, Kalifornia; Madryt, Hiszpania; lub Canberra, Australia. Sygnały będą następnie wysyłane do orbitującego teleskopu oddalonego o prawie milion mil. Dodatkowo sieć satelitów NASA do śledzenia i przekazywania danych - Sieć Kosmiczna w Nowym Meksyku, stacja Europejskiej Agencji Kosmicznej w Malindi w Kenii oraz Europejskie Centrum Operacji Kosmicznych w Niemczech - pomogą utrzymać stałą linię łączności z Webbem.
Inżynierowie i technicy nadal przestrzegają procedur bezpieczeństwa osobistego zgodnie z aktualnymi wytycznymi CDC i Occupational Safety and Health Administration dotyczącymi COVID-19, w tym noszenia masek i dystansu społecznego. Zespół przygotowuje się teraz do następnej serii technicznych kamieni milowych, które obejmą ostateczne złożenie osłony słonecznej i rozmieszczenie zwierciadła przed wysłaniem go na miejsce startu.
Kolejne kluczowe kroki dla Webba to ostateczne złożenie tarczy słonecznej i końcowe ustawienie zwierciadła.
Źródło: phys.org
