Los ingenieros de la NASA han plegado y embalado con éxito el capó del Telescopio Espacial James Webb, y el viaje de un millón de millas está programado para comenzar a finales de este año.
El parasol es una estructura en forma de diamante de cinco capas del tamaño de una cancha de tenis, que se puede plegar en ambos lados del telescopio después de haber sido especialmente diseñado para cumplir con los requisitos del vehículo de lanzamiento, el cohete Ariane 5. Northrop Grumman en Redondo Beach, California, completó el trabajo de plegado, y el capó permanecerá en esta configuración compacta hasta el lanzamiento, y el Telescopio Espacial Webb pasará días en el espacio.
Diseñado para proteger el campo de visión de la óptica del telescopio de cualquier fuente de calor que interfiera, el capó es uno de los componentes más críticos y complejos de Webb. Debido a que Webb es un telescopio infrarrojo, sus espejos y sensores deben mantenerse extremadamente fríos para detectar débiles señales de calor de objetos distantes en el universo.
En el espacio, un lado de la campana siempre reflejará la luz y el calor de fondo del sol, la tierra y la luna. Los modelos térmicos sugieren una temperatura máxima de 383 grados Kelvin (alrededor de 230 grados Fahrenheit) para la capa más externa. El otro lado del capó siempre mira hacia el espacio profundo, y la superficie más fría simula una temperatura mínima de 36 grados Kelvin (alrededor de menos 394 grados Fahrenheit).
El visor del telescopio mide casi 70 pies por 47 pies (21 metros por 14 metros) cuando está completamente extendido. Antes de cargar el cohete, el capó debe plegarse e integrarse con el resto del equipo del telescopio en un área muy estrecha para que quepa en el espacio limitado de 18 pies (5,4 metros) de diámetro dentro del carenado del cohete.
“No hay otra manera de plegar una persiana del tamaño de una cancha de tenis, pero es similar a empacar un paracaídas”, dijo Jeff Cheezum, ingeniero principal de diseño de persianas en Northrop Grumman. “Al igual que un paracaidista necesita empacar un paracaídas correctamente para asegurarse de que se abra perfectamente y regrese al suelo con éxito, Webb necesita doblar perfectamente el parasol para que se abra perfectamente y no se deforme para mantener con éxito el telescopio en la posición requerida”. Temperatura de funcionamiento.”
Comenzando con cinco capas de tela dispuestas lo más planas posible, el proceso de plegado de la capucha tomó un mes. En el estado desplegado, el capó se asemeja a un barco plateado de varias capas, por lo que realizar los pasos anteriores en una superficie curva es un poco más complicado. Luego, estas capas de material se levantan verticalmente y se mantienen en un equipo de soporte especial, que las asegura para doblarlas. Luego, un equipo de técnicos dobló cuidadosamente cada capa en un patrón en zig-zag, creando una pila de películas en forma de acordeón en ambos lados del telescopio.
La primera capa de la cubierta tiene un grosor de dos milésimas de pulgada (0,005 cm), y las cuatro capas restantes tienen solo una milésima de pulgada de grosor. Fue un desafío para el equipo doblar tan hábilmente. El proceso de plegado del capó requiere métodos específicos para almacenar 90 cables tensores diferentes, y los componentes como estos deben considerarse cuidadosamente para garantizar un proceso de despliegue sin problemas.
Una vez que el plegado del capó se completó con éxito, el equipo de ingeniería está listo para el complejo despliegue del capó en el espacio. Durante el primer fin de semana después del lanzamiento, el capó se desplegó gradualmente hasta su tamaño máximo en el espacio y luego las cinco capas se separaron y tensaron. El flujo del proceso de despliegue y tensión se completó por última vez en la Tierra en diciembre de 2020.
“Recuerde: queríamos desplegar el capó en una forma específica para lograr el rendimiento deseado. Todo el proceso de plegado se diseñó teniendo esto en cuenta. Tuvimos que plegarlo limpia y cuidadosamente de la misma manera cada vez para asegurarnos de que quedara exactamente como queríamos”. quería que fuera. se desarrollara de la manera que usted quisiera”, dijo James Cooper, ingeniero jefe de sombreado en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
Por ejemplo, una de las operaciones más complejas en el proceso de plegado: la alineación de la pila de películas. Cientos de orificios se colocan intencionalmente en cada capa del capuchón para evitar la transferencia de luz y calor a la óptica del telescopio cuando el capuchón está completamente extendido. Los orificios deben alinearse durante el proceso de plegado para que los técnicos de Weber puedan insertar “clavijas” en los orificios de cada pila de película. En el lanzamiento, 107 “clavijas” o liberación de película aprietan las capas de la cubierta, pero se desenvuelven para estirar la cubierta una vez que el telescopio está en el espacio.
“Todo el proceso tiene que ser metódico y estamos acostumbrados a asegurarnos de que todo esté alineado correctamente”, dijo Marc Roth, director de ingeniería mecánica de Northrop Grumman. “Nuestro equipo ha pasado por varios ciclos de capacitación, aprendiendo de la experiencia pasada junto con el camino. , y finalmente completar el pliegue del capó”.
Durante los próximos tres meses, ingenieros y técnicos completarán y repararán la cubierta de empaque. El proceso incluye la instalación de la liberación de la película, el aparejo, la fijación de todos los cables del capó y el apilamiento de las cubiertas de la película. También incluye dos “brazos” para almacenar el capó, el conjunto de brazo intermedio, que extenderá el capó horizontalmente hacia afuera durante el despliegue, mientras sostiene una estructura de bandeja que mantiene el capó en su lugar.
Webb también se someterá a un despliegue de espejo final antes de ser transportado al sitio de lanzamiento de la Guayana Francesa en América del Sur.
El equipo de ingeniería de Webb continúa siguiendo las pautas actuales de los CDC y OSHA para la protección de la seguridad personal, incluido el uso de máscaras y el distanciamiento social.
