Il telescopio spaziale James Webb della NASA completa i test ambientali.

Come siamo messi con il JWST?

Un telescopio spaziale che ha, per ora, collezionato record di ritardi e slittamenti ma che, se andrà tutto come previsto, sarà una nuova potentissima finestra di osservazione dell’universo. La sua capacità di analizzare nello spettro dell’infrarosso, ne fa un candidato ideale per scrutare pianeti extrasolari.

La sfida è ambiziosa per diversi motivi:

  1. È un complicatissimo telescopio che dovrà essere “aperto” automaticamente in viaggio. Si dovranno dispiegare gli schermi di protezione e l’enorme specchio riflettente diviso in 3 parti formati da riflettori esagonali.
  2. La sua complessità ed il suo peso impongono test severissimi al fine di verificare la sua tolleranza alle enormi sollecitazioni che riceverà durante il lancio.
  3. Si dovrà collocare in un punto di Lagrange che si trova a 1,5 milioni di km dalla Terra.
  4. Proprio perché si troverà così distante non potrà di certo essere soccorso con interventi di manutenzione come fatto con il suo famoso predecessore Hubble. O va al primo colpo o si sono buttati miliardi di dollari dalla finestra.

Queste sono sostanzialmente le ragioni dei continui slittamenti, oltre naturalmente al COVID19.

Si va con i piedi di piombo perché a nessuno piace l’idea di un fallimento. Come diceva Kranz ai suoi collaboratori a Cape Canaveral con Apollo 13: il fallimento non è una opzione.

Se supererà indenne l’enorme sforzo durante il lancio con un Ariane 5 dalla Guyana francese il rischio fallimento diminuirà di parecchio.

Commentato e tradotto da Luigi Borghi.

Eccovi l’articolo tradotto.

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/nasa-s-james-webb-space-telescope-completes-environmental-testing

https://youtu.be/QbyKJlmOQbY

Per la prima volta in assoluto, i team di test di Northrop Grumman a Redondo Beach, in California, hanno sollevato con cura il telescopio spaziale James Webb completamente assemblato per prepararlo per il trasporto alle vicine strutture di prova acustica e di vibrazione sinusoidale.

Credito immagine NASA / Chris Gunn

Con il completamento della sua ultima serie di test fondamentali, il James Webb Space Telescope della NASA è ora sopravvissuto a tutte le dure condizioni associate al lancio di un razzo nello spazio. 

I recenti test di Webb hanno convalidato che l’osservatorio completamente assemblato resisterà al rumore assordante e ai tremori e alle vibrazioni che l’osservatorio subirà durante il decollo. 

Conosciuti come test “acustici” e “sinusoidali”, la NASA ha lavorato con attenzione con i suoi partner internazionali per abbinare l’ambiente di test di Webb precisamente a ciò che Webb sperimenterà sia il giorno del lancio, sia quando opera in orbita.

Sebbene ogni componente del telescopio sia stato rigorosamente testato durante lo sviluppo, dimostrare che l’hardware di volo assemblato è in grado di passare in sicurezza attraverso un ambiente di lancio simulato è un risultato significativo per la missione. 

Completati in due strutture separate all’interno dello Space Park di Northrop Grumman a Redondo Beach, in California, questi test rappresentano gli ultimi due di Webb, in una lunga serie di test ambientali prima che Webb venga spedito nella Guyana francese per il lancio.

Il prossimo ambiente che Webb sperimenterà è lo spazio. 

“Il completamento con successo dei test ambientali del nostro osservatorio rappresenta una pietra miliare nella marcia verso il lancio. I test ambientali dimostrano la capacità di Webb di sopravvivere al viaggio del razzo nello spazio, che è la parte più violenta del suo viaggio in orbita a circa un milione di miglia dalla Terra. Il gruppo multinazionale di persone responsabili dell’esecuzione del test acustico e di vibrazione è composto da un team eccezionale e dedicato di persone tipiche dell’intero team Webb “, ha affermato Bill Ochs, project manager Webb per il NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt , Maryland.

I test sono iniziati incapsulando dapprima l’intero telescopio in una camera bianca mobile costruita per proteggerlo dal mondo esterno. I tecnici lo hanno quindi guidato con attenzione verso una vicina camera di prova acustica dove è stato intenzionalmente fatto saltare da livelli di pressione sonora superiori a 140 decibel, con uno spettro sintonizzato sulla firma specifica del razzo Ariane 5 che viaggerà nello spazio. Durante i test sono stati attentamente osservati e registrati quasi 600 singoli canali di dati di movimento. I tipici test acustici e di vibrazione misurano circa 100 canali di dati, ma le dimensioni e la forma complesse dell’osservatorio richiedono misurazioni notevolmente maggiori per garantire il successo. I dati sono stati quindi analizzati a fondo e contrassegnati come un completo successo.    

Dopo aver completato con successo i suoi test acustici finali, Webb è stato nuovamente imballato e trasportato in una struttura separata per simulare le vibrazioni a bassa frequenza che si verificano durante il decollo. Mentre all’interno Webb è stato posizionato su un tavolo shaker specializzato in grado di accelerazioni verticali e orizzontali precise. Laddove il test acustico simula le dinamiche ad alta frequenza del lancio, il test delle vibrazioni copre le frequenze più basse sperimentate. Con la combinazione dei due viene considerato l’intero ambiente meccanico che Webb sperimenterà durante il lancio.

Per spostare in sicurezza il James Webb Space Telescope tra le strutture di test, gli ingegneri lo racchiudono in una speciale camera bianca mobile spesso denominata a conchiglia. La scansione tra gli edifici può richiedere ore e richiede l’innalzamento delle linee telefoniche per consentire a Webb di passare sotto. I recenti test di Webb hanno convalidato che l’osservatorio completamente assemblato resisterà al rumore assordante e alle scosse, ai sonagli e alle vibrazioni stridenti che l’osservatorio subirà durante il decollo. Conosciuti come test “acustici” e “sinusoidali”, la NASA ha lavorato con attenzione con i suoi partner internazionali per abbinare l’ambiente di test di Webb precisamente a ciò che Webb sperimenterà sia il giorno del lancio, sia quando opera in orbita.

Crediti: Goddard Space Flight Center della NASA

“Il team di test è un consorzio internazionale di esperti di dinamiche strutturali che sono gli ingegneri principali per ogni pezzo di hardware dell’osservatorio. I membri del team si trovano negli Stati Uniti e in Europa, in 9 fusi orari! Sono estremamente impegnati a supportare i test a tutte le ore e tutti i giorni per fornire la loro esperienza “, ha affermato Sandra Irish, Webb Mechanical Systems Structures Engineer Lead per il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. “Grazie alla dedizione del team, al duro lavoro e alla pura eccitazione di far parte di questo complesso test, è stato un completo successo! Conosco queste persone da molti anni ed è stato un onore lavorare con ognuna di loro “. 

Webb è ora programmato per passare all’ultima estensione completa del suo iconico specchio primario e tettuccio parasole, seguita da una valutazione completa del sistema prima di essere incapsulato in un container di spedizione specializzato per il trasporto in Sud America. 

La distribuzione dell’osservatorio dopo aver sperimentato un ambiente di lancio simulato è il modo migliore per replicare la vera serie di eventi che l’osservatorio sperimenterà durante il lancio e durante l’esecuzione della sua complessa sequenza di distribuzione nello spazio. L’analisi iniziale suggerisce che l’osservatorio ha superato con successo i test acustici e di vibrazione a livello di osservatorio, ma la verifica completa dell’idoneità al volo avverrà dopo che Webb avrà completato con successo i test finali di dispiegamento.

Ingegneri e tecnici continuano a seguire procedure di sicurezza personale aumentate a causa della situazione COVID-19, che sta causando un impatto significativo e interruzioni a livello globale. Il team ha ripreso le operazioni quasi complete e si sta ora preparando per la fase finale dei test prima della spedizione al sito di lancio.

Il James Webb Space Telescope è il telescopio per le scienze spaziali più grande, potente e complesso mai costruito al mondo. Oltre alla scienza rivoluzionaria che ci si aspetta dopo il lancio, Webb ha richiesto un miglioramento dell’infrastruttura di test e dei processi coinvolti nella convalida di veicoli spaziali complessi di grandi dimensioni per una vita nello spazio. Varie strutture in tutto il paese hanno dovuto essere ampliate e aggiornate per testare e preparare con sicurezza una macchina grande quanto Webb per il decollo. Le lezioni apprese dal precedente sviluppo di telescopi spaziali sono state investite in Webb, e i futuri telescopi spaziali saranno costruiti sulla stessa conoscenza collettiva. Migliaia di scienziati, ingegneri e tecnici hanno contribuito a creare, testare e integrare Webb. 

Hanno partecipato in totale, 258 aziende, agenzie e università, anche italiane: 142 dagli Stati Uniti, 104 da 12 nazioni europee e 12 dal Canada.

Webb è il prossimo grande osservatorio di scienze spaziali della NASA, che aiuterà a risolvere i misteri del nostro sistema solare, guardando oltre a mondi lontani attorno ad altre stelle e sondando le strutture e le origini mistificanti del nostro universo. Webb è un programma internazionale guidato dalla NASA, insieme ai suoi partner ESA (European Space Agency) e Canadian Space Agency.

Per ulteriori informazioni su Webb, visitare: https://www.nasa.gov/webb

Ulteriori risorse video sono disponibili qui: https://svs.gsfc.nasa.gov/Gallery/JWST.html

A cura del Goddard Space Flight Center della NASA di  Thaddeus Cesari.

Altri link utili: www.nasa.gov/artemis

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