טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST) הוא הטלסקופ "הדור הבא" המיוחל, המיוחל, אשר אנו מקווים שהוא יסתכל רחוק יותר אחורה בזמן, ועמוק יותר באזורים יוצרי כוכבים מאובקים, תוך שימוש באורך גל ארוך יותר ורגישות יותר מכל טלסקופ חלל קודם . על מנת לקחת אותנו לשלב הבא הזה, היית מצביע על כך שצריך לפתח טכנולוגיות חדשות כדי לבנות את הטלסקופ פורץ הדרך סופר-ענק. אתה תהיה צודק.
למעשה, המהנדסים נאלצו להשתמש במעט unobtainium בכדי לבנות את המרכב היחיד מסוגו, עמוד השדרה שיחזיק את החללית יחד.
Unobtainium הוא לא רק שם החומר שנכרה בסרט "אווטר" של ג'יימס קמרון. זו מילה המשמשת בהנדסה - ולעתים גם בדיה - כדי לתאר כל חומר או מכשיר נדיר, יקר או בלתי אפשרי פיזית, הנחוץ כדי למלא עיצוב נתון ליישום נתון.
השלדה עבור JWST - המכונה מודול מכשיר המדע המשולב ISIM - עשויה מחומר מרוכב שלא היה מיוצר קודם לכן, שהיה צריך לעמוד בטמפרטורות הסופר-קרות בהן הוא יתקל כאשר המצפה יגיע למסלולו 1.5 מיליון ק"מ (930,000 מיילים) ) מכדור הארץ.
ISIM בדיוק עבר מבחן חשוב ביותר, שרד טמפרטורות שצללו עד 27 קלווין (-411 מעלות פרנהייט), קרות יותר משטח פלוטו במהלך מחזור בדיקות בסימולטור סביבת החלל של גודארד - תא ואקום תרמי בן שלוש קומות. המדמה את תנאי הטמפרטורה והוואקום הנמצאים בחלל.
הצוות במרכז טיסת החלל גודארד שהופקד על בניית השלדה היה זקוק לחומר שיבטיח כי הכלים השונים ב- JWST ישמרו על יישור וקריוגני מדויק ויחד עם זאת יצליחו לשרוד את כוחות הכבידה הקיצוניים שחוו במהלך השיגור.
הבדיקה נעשתה כדי לגלות האם המבנה בגודל המכונית התכווץ ומעוות כפי שחזה כאשר התקרר מטמפרטורת החדר לקפיצית - חשוב מאוד מכיוון שמכשירי המדע חייבים לשמור על מיקום מסוים במבנה כדי לקבל אור שנאסף על ידי מכשיר הטלסקופ 6.5. מראה ראשית (מטר מטר). אם המבנה התכווץ או מעוות בצורה בלתי צפויה בגלל הקור, המכשירים כבר לא היו בעמדה לאסוף נתונים על הכל החל מהזוהר הזוהר הראשון בעקבות המפץ הגדול ועד להיווצרות מערכות כוכבים המסוגלות לתמוך בחיים.
כשהם התחילו לראשונה, לא היה שם שום דבר שמתאים מרחוק לתיאור של מה שצריך. לכן, זה הותיר אלטרנטיבה אחת: פיתוח חומר משלהם המיוצר עד כה, שחברי הצוות התייחסו לו בבדיחות "unobtainium." באמצעות דוגמנות מתמטיות, הצוות גילה כי על ידי שילוב של שני חומרים מרוכבים, הוא יכול ליצור מערכת שרף של סיבי פחמן / ציאנט-אסטר, שיהיה אידיאלי לייצור צינורות מרובעים של המבנה בגודל 75 ס"מ בקוטר.
במהלך המבחן האחרון בן 26 הימים, ועם מחזורי בדיקות חוזרים ונשנים, המכלול דמוי המסבך שתוכנן על ידי מהנדסי גודארד לא נסדק. המבנה התכווץ כפי שחזה רק 170 מיקרון - רוחב המחט - כאשר הגיע ל 27 קלווין (-411 מעלות פרנהייט), הרבה מעבר לדרישת התכנון של כ -500 מיקרון. "בהחלט לא היינו מסוגלים ליישר מחדש את המכשירים במסלול אם המבנה היה זז מדי", אמר אריק ג'ונסון, מנהל פרויקט מבנה ISIM. "זו הסיבה שהיינו צריכים לוודא שעיצבנו את המבנה הנכון."
מבנה מסוג זה יכול לשמש את נאס"א בעתיד עבור הדור הבא שמעבר ל- JWST, ויכול גם להיות "שפינוף" שהיצרנים ימצאו מועילים בעיצוב מבנים הדורשים סובלנות גבוהה בתנאים.
מקור: גודארד של נאס"א
