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    Autorretrato del telescopio espacial James Webb de la NASA marca una prueba crítica

    El ingeniero óptico de Ball Aerospace, Larkin Carey, se refleja en el espejo secundario del Telescopio Espacial James Webb, mientras fotografía la línea de visión del hardware utilizado durante una importante prueba de la óptica del telescopio. Crédito:Ball Aerospace

    Lo que parece ser una oportunidad única para hacerse una selfie fue en realidad una foto crítica para las pruebas criogénicas del Telescopio Espacial James Webb de la NASA en la Cámara A del Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston. La foto se utilizó para verificar la línea de visión (o la luz del camino viajará) para la configuración de prueba.

    Durante las extensas pruebas criogénicas de Webb, Los ingenieros comprobaron la alineación de todas las ópticas del telescopio y demostraron que los segmentos individuales del espejo primario se pueden alinear correctamente entre sí y con el resto del sistema. Todo esto ocurrió en condiciones de prueba que simulaban el entorno espacial donde operará Webb, y donde recopilará datos de porciones nunca antes observadas del universo. Verificar la óptica como un sistema es un paso muy importante que garantizará que el telescopio funcione correctamente en el espacio.

    La prueba real de la óptica involucró un equipo de soporte llamado ASPA, un acrónimo anidado que significa "Conjunto de placa de origen AOS". El ASPA es una pieza de hardware que se encuentra sobre el subsistema de óptica de popa (AOS) de Webb, que es reconocible como un "cono de nariz" negro que sobresale del centro del espejo primario de Webb. El AOS contiene los espejos terciarios y de dirección fina del telescopio. La ZAEP es hardware de prueba en tierra, y será retirado del telescopio antes de que se lance al espacio.

    La luz de los objetos en el espacio es capturada y reflejada por el espejo principal de un telescopio como Webb. El espejo primario ligeramente curvado (cóncavo parabólico) refleja un haz de luz más enfocado hacia el espejo secundario redondo. El espejo secundario está curvado hacia afuera (convexo hiperbólico), y refleja un rayo de luz aún más enfocado hacia abajo a través del centro del espejo primario. En el caso de Webb, el subsistema de óptica de popa (AOS) está en el centro del espejo primario. Contiene los espejos de dirección terciaria y fina, que enfocan más y dirigen la luz a los instrumentos científicos. El espejo terciario también sirve para minimizar las aberraciones ópticas comunes en los telescopios reflectores. Crédito:NASA, ESA, y G. Bacon (STScI)

    Durante la prueba, la ZAEP alimentó luz láser de varias longitudes de onda infrarroja dentro y fuera del telescopio, actuando así como una fuente de estrellas artificiales. En la primera parte de la prueba óptica, llamada prueba de "medio paso", la ASPA alimentó la luz láser directamente en el AOS, donde fue dirigido por los espejos terciarios y de dirección fina a los instrumentos científicos de Webb, que se sientan en un compartimiento directamente detrás del espejo primario gigante. Esta prueba permitió a los ingenieros realizar mediciones de la óptica dentro del AOS, y cómo la óptica interactuó con los instrumentos científicos. Críticamente, la prueba verificó el espejo terciario, que es inamovible, estaba correctamente alineado con los instrumentos.

    En otra parte de la prueba, llamada prueba de "pasa y medio", la luz viajaba en una trayectoria inversa a través de la óptica del telescopio. La luz se volvió a alimentar al sistema desde la ZAEP, pero hacia arriba, al espejo secundario. El espejo secundario luego reflejó la luz hacia el espejo primario, lo que lo envió de regreso a la parte superior de la Cámara A. Los espejos en la parte superior de la cámara enviaron la luz nuevamente hacia abajo, donde siguió su camino normal a través del telescopio hasta los instrumentos. Esto verificó no solo la alineación del espejo primario en sí, sino también la alineación de todo el telescopio:el espejo primario, espejo secundario, y los espejos terciarios y de dirección fina dentro del AOS.

    Tomados en conjunto, Las pruebas de medio paso y paso y medio demostraron que todas las ópticas del telescopio están correctamente alineadas y que pueden volver a alinearse después de desplegarse en el espacio.

    Primer plano del ingeniero óptico de Ball Aerospace, Larkin Carey, que conecta la fibra óptica al conjunto de la placa de origen AOS (ASPA) sobre el espejo principal del telescopio espacial James Webb, mientras está atado a un "trampolín". Todas las herramientas también estaban atadas, y se siguieron de cerca todos los protocolos de seguridad para trabajar sobre el espejo. Crédito:Ball Aerospace

    La foto, tomada por el ingeniero óptico de Ball Aerospace, Larkin Carey, después de que se hicieron las conexiones finales de fibra óptica entre ASPA y la fuente láser fuera de la cámara, Verificó la línea de visión para la parte de aprobación y media de la prueba. La imagen se comparó con una recopilada una vez que el telescopio estuvo frío dentro de la cámara, para garantizar que cualquier oscurecimiento observado se deba al hardware de la ZAEP y no esté presente durante la recopilación de datos científicos en órbita.

    En la foto, Carey está enganchado a un "trampolín" sobre el espejo principal. Todas las herramientas (incluida la cámara) estaban atadas, y se siguieron de cerca todos los protocolos de seguridad para trabajar sobre el espejo. Carey miró hacia arriba y tomó la foto del espejo secundario para verificar la línea de visión de la ZAEP. El espejo secundario lo refleja a él y al AOS, la ZAEP, y el espejo principal de abajo.

    "Se requiere un equipo intrincado para probar un instrumento tan complejo como el telescopio Webb. La ASPA nos permitió probar directamente alineaciones clave para asegurarnos de que el telescopio funciona como esperamos, pero su ubicación significaba que teníamos que hacer que una persona instalara más de 100 cables de fibra óptica a mano sobre el espejo principal, "dijo Allison Barto, Gerente del programa del telescopio Webb en Ball Aerospace. "Esta desafiante tarea, que Larkin ensayó muchas veces para asegurarse de que se pudiera realizar de forma segura, También ofreció la oportunidad de comprobar las alineaciones tomando esta 'selfie' antes de entrar a la prueba ".

    Se muestra al ingeniero óptico de Ball Aerospace, Larkin Carey, conectando fibra óptica al conjunto de placa fuente AOS (ASPA) sobre el espejo principal del telescopio espacial James Webb, mientras está atado a un "trampolín". Todas las herramientas también estaban atadas, y se siguieron de cerca todos los protocolos de seguridad para trabajar sobre el espejo. Crédito:NASA / Desiree Stover

    Una vez completada la prueba criogénica en Johnson, El viaje combinado de instrumentos científicos y ópticos de Webb a Northrop Grumman en Redondo Beach, California, donde se integrarán con el elemento de la nave espacial, que es el autobús combinado de parasol y nave espacial. Juntos, las piezas forman el observatorio completo del Telescopio Espacial James Webb. Una vez completamente integrado, todo el observatorio se someterá a más pruebas durante lo que se denomina "pruebas a nivel de observatorio". Esta prueba es la última exposición a un entorno de lanzamiento simulado antes de las pruebas de vuelo y despliegue en todo el observatorio.

    Se espera que Webb se lance desde Kourou, Guayana Francesa, en la primavera de 2019.


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