Bugün öğrendim ki: James Webb Uzay Teleskobu'ndaki aynalar o kadar pürüzsüzdür ki aynayı ABD boyutuna kadar uzatırsanız en büyük çıkıntı 2 inçten fazla olmaz
NASA'nın yeni ve devasa uzay teleskobu James Webb Uzay Teleskobu (JWST)'nun, son derece gelişmiş ayna sisteminin inşa edilmesi, en zorlu aşamalarından biri tamamlandı ve aynalar teslim edilmeye hazır.
15 Ağustos'ta Ball Aerospace'de düzenlenen törenlerde, NASA'nın saygın Hubble Uzay Teleskobu'nun halefi olarak nitelendirilen JWST için 18 adet berilyum ana ayna parçası tamamlandı. Ball, JWST'nin ikincil ve üçüncül aynaları, ince yönlendirme ayna sistemi ve çeşitli mühendislik geliştirme birimlerinden de sorumlu.
Ball, teleskopun kalbindeki JWST optik teknolojisi ve hafif ayna sisteminin üreticisi Northrop Grumman'ın baş alt yüklenicisi konumunda. Bu astronomik proje şu anda yaklaşık 8,7 milyar dolarlık bir maliyete ve 2018 sonbaharında fırlatılmaya ayarlandı.
Başarı Hikayesi
JWST ayna sistemi, 21,3 fit (6,5 m) ana aynayı oluşturan 18 altın kaplı, son derece pürüzsüz, 4,2 fit (1,3 metre) altıgen ayna parçacısından oluşuyor. Fırlatıldığında, uzayda uçurulan en büyük ayna olacak. [Fotoğraflar: James Webb Uzay Teleskobunun İnşası]
Paketlenmiş aynaların NASA'ya gönderilmek üzere hazır olduğu yerde, "yığmayın... bu taraf yukarı", "önemli uzay uçuşu donanımı" gibi etiketler görülüyor.
Ana ayna parçaları, Avrupa'nın Ariane 5 fırlatıcısının tepesine yerleştirilebilmesi için katlanabilir bir şema kullanıyor ve nihayetinde uzayda açılacaklar. Ayna parçalarının hizalanması ve ana aynanın eğrisinin ayarlanması yaklaşık iki ay sürecek.
Ball görev sistemleri mühendisi Paul Lightsey, optik sistemin imalatının tamamlanması yaklaşık sekiz yıl sürdüğünü söyledi.
"Gerçekten güzel bir başarı hikayemiz var" dedi Lightsey SPACE.com'a. "İlk aynayı parlatmanın ne kadar sürdüğünü, ardından her ardışık aynayı gösterdik. Son aynalara ulaştığımızda, ilk aynadan yarısı sürede bitiriyoruz."
Tek bir ayna olarak çalışan 18 berilyum ayna parçası, bilgisayar kontrollü aktüatörlerle ayarlanıyor. Bu aktüatörler, aynaların her birini herhangi bir hatayı düzeltmek için ayarlıyor ve JWST'nin yüksek kaliteli, keskin görüntüler üretme gücünün anahtarı.
"Aynaları yapmanın zorluklarından biri, eğrisini tam istediğiniz gibi yapmaktır," dedi Lightsey. JWST'nin aynaları, eğriyi doğru almak için biraz ileri geri hareket ettirilebilir ve yukarı, aşağı ve yana hareket ettirilebilir.
L2'de Ömür Boyu
Ball Aerospace'taki JWST program yöneticisi Allison Barto, berilyum aynaların çok ağır olamayacağını belirtti.
"18 tanesini uzaya fırlatmak için aynaların arkasındaki malzemelerin %90'ından fazlasını çıkarmamız gerekiyordu" dedi.
JWST kızılötesi bir teleskop olduğundan, aynalar ve aktüatörlerin en az -400 derece Fahrenheit (-240 santigrat derece) sıcaklıklarda çalışması gerekiyordu.
Lightsey, JWST projesinin beş yıllık bir görev için tasarlandığını, ancak görevden alma sonrası 10 yıl daha hedeflediğini söyledi. Beş katmanlı güneş kalkanı ile donatılan JWST, Dünya'dan yaklaşık 930.000 mil (1,5 milyon kilometre) uzaklıkta, Lagrange Noktası 2 veya L2 olarak bilinen bir noktada süper soğuk sıcaklıklarda çalışacak.
L2'de, kütle çekim dengesinin anlamı, teleskobun Güneş etrafındaki yörüngesinde Dünya ile uyum sağlamasıdır. Güneş ve Dünya'nın kütle çekim kuvvetleri, uzay aracının L2 etrafında yörüngede kalması için nispeten az roket itki gerektirecek şekilde, uzay aracını bu noktada neredeyse tutacak.
JWST'nin Yapılacak İşler Listesi
NASA yetkilileri, JWST'nin Büyük Patlama'dan sonraki ilk ışığı aramak, galaksilerin nasıl evrimleştiğini belirlemek ve yıldızların ve gezegen öncü sistemlerinin oluşumunu gözlemlemek için yardımcı olacağını söyledi. [Büyük Patlamadan Şimdiye Kadar 10 Kolay Adım]
Ancak JWST'nin astronomik yapılacak işler listesi şimdi uzaylı gezegenleri gözlemlemeyi de içeriyor. Aynı zamanda gezegen sistemlerinin özelliklerini ve belki de yaşamın kökenlerini araştırmaya yardımcı olacak.
Northrop Grumman'daki JWST iş geliştirme bölümünden Blake Bullock, "Bu orijinal planın bir parçası değildi... ama bu cihaz diğer güneşlerin yörüngesinde dönen gezegenlere bakabilir" dedi. Teleskobun, başka bir güneşin yörüngesinde dönen bir gezegenin atmosferinde su gibi biyoimzaları arama yeteneği var.
"Size soluk mavi noktayı vermeyecek... ama belki de bir çizgi çizecek ki orada karbon olabilir... bir okyanus olabilir" dedi Bullock.
NASA'nın JWST program yöneticisi Geoff Yoder, SPACE.com'a teleskobun Ekim 2018'de fırlatılmaya hazır olduğunu söyledi. Ancak tamamlanmamış olan, tamamen monte edilmiş ve donatılmış gözlemcinin önemli entegrasyon testleri var.
Yoder, Houston'daki NASA Johnson Uzay Merkezi'ndeki Apollo dönemine ait test odasında, entegre JWST'yi kriyojenik sıcaklıklarda - -424 derece Fahrenheit (-253 santigrat derece) veya daha soğukta test etmek için bu ay çalışmaların tamamlandığını söyledi.
Zamanın Başlangıcına Dönüş
Baltimore'daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü direktörü Matt Mountain, JWST'nin boyutuna dikkat çekti.
"Hubble bir okul otobüsü büyüklüğündedir" dedi Mountain. "JWST bir tenis kortu büyüklüğündedir."
JWST'nin aynaları o kadar düzdür ki, eğer bunları tüm Amerika Birleşik Devletleri'ne yayarsanız, "en büyük çıkıntı iki inçten daha büyük olmaz. Aynaların bu kadar düzgün olduğunu söylüyor." Mountain ekledi.
NASA'nın baş bilim insanı Waleed Abdalati, JWST'nin gelecekteki yeteneklerini vurguladı. "Hubble'ın bulanıklaştırdığı şeyler keskin bir şekilde odaklanacak. Ve Hubble'ın bilmediği şeyler orada gözlemlenebilecek, zamanın başlangıcına döneceğiz."
Leonard David, uzay sektöründe elli yıldan fazla bir süredir haber yapıyor. Geçen yıl Ulusal Uzay Kulübü Basın Ödülü'nü kazanan ve Ulusal Uzay Topluluğu'nun Ad Astra ve Space World dergilerinin eski baş editörü. SPACE.com için 1999'dan beri yazıyor.