Pengujian yang ketat adalah jantung dari setiap misi luar angkasa yang sukses. James Webb Space Telescope (JWST) akan berada satu juta mil jauhnya ketika menyebarkan pelindung matahari yang kritis terhadap misinya, dan jika itu tidak berfungsi seperti yang direncanakan, itu saja. Permainan telah berakhir.
Webb adalah teleskop ruang angkasa tercanggih yang pernah dibuat. Ini adalah teleskop inframerah, dan sangat sensitif. Tetapi untuk mencapai sensitivitas ekstrem yang akan memungkinkannya mempelajari exoplanet dan alam semesta awal yang jauh, ia harus tetap dingin. Sangat keren. Dan itu pekerjaan pelindung matahari.
Pelindung matahari sangat penting dalam desain teleskop. James Webb akan berada di Lagrange Point 2 (L2), dalam orbit halo yang menjaga Bumi, Bulan, dan Matahari di belakangnya. Matahari adalah sumber utama panas untuk teleskop, dan Bumi dan Bulan hanyalah sumber sekunder. Perisai itu secara efektif memblokir semua energi yang berasal dari ketiga benda itu dan menjaga ruang lingkup at pada suhu operasinya, di bawah -220 Celcius (-370 F; 50 K.)
Akan ada perbedaan suhu yang ekstrem antara sisi pelindung matahari dari JWST dan sisi ‘lingkup. NASA mengatakan bahwa pelindung matahari dapat mencapai suhu 110 C (230 F; 383 K,) cukup panas untuk merebus telur, sedangkan sisi teleskopik yang teduh akan cukup dingin untuk membekukan oksigen.
“Ini adalah pertama kalinya sunshield digunakan dan dikencangkan oleh pesawat ruang angkasa elektronik dan dengan teleskop yang ada di atasnya. “
James Cooper, Manajer Pelindung Matahari JWST.
Teknisi dan insinyur baru saja menyelesaikan pengujian kelima lapisan perisai matahari, dan menempatkan perisai ke posisi yang sama dengan L2, 1,6 juta km (1 juta mil) dari Bumi. NASA mengatakan dalam siaran pers bahwa tes itu menggunakan sistem pesawat ruang angkasa itu sendiri untuk menyebarkan perisai dan bahwa pengujian itu berhasil.
“Ini adalah pertama kalinya sunshield digunakan dan dikencangkan oleh pesawat ruang angkasa elektronik dan dengan teleskop yang ada di atasnya. Hasilnya adalah penyebaran yang menakjubkan secara visual, dan sangat sulit untuk dicapai, ”kata James Cooper, Manajer Sunshield Webb Telescope NASA di Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland.
Pelindung matahari adalah lima lapisan bahan yang disebut Kapton. Masing-masing lapisan adalah ketebalan tertentu, dan mereka dipisahkan oleh jarak tertentu. Perisai ini juga memiliki jahitan dan fitur lain yang memperkuatnya terhadap meteor. Masing-masing lapisan dilapisi dengan aluminium, dan dua lapisan yang paling dekat dengan Matahari, Layers 1 dan 2, memiliki apa yang disebut lapisan "doped silicon" untuk memantulkan energi ultraviolet Matahari kembali ke ruang angkasa.
"Tes ini menunjukkan bahwa sistem sunshield selamat dari pengujian lingkungan elemen pesawat ruang angkasa, dan mengajarkan kita tentang antarmuka dan interaksi antara teleskop dan bagian sunshield dari observatorium," tambah Cooper. "Banyak terima kasih kepada semua insinyur dan teknisi untuk ketekunan, fokus, dan waktu kerja mereka yang tak terhitung untuk mencapai tonggak ini."
Bus pesawat ruang angkasa James Webb berukuran hampir sama dengan Hubble. Tetapi cermin JWST dua kali lipat ukuran Hubble. Ini adalah 6,5 m (21,3 kaki) diameter, cermin berilium tersegmentasi berlapis emas yang terdiri dari 18 segmen heksagonal, dengan area pengumpulan gabungan 25 meter persegi. Faktanya, cermin emas Webb sudah menjadi ikon budaya, meskipun belum diluncurkan.
Cermin harus sebesar itu untuk memenuhi tujuan misinya, yang meliputi mengamati cahaya dari bintang-bintang pertama dan galaksi di alam semesta, dan mempelajari planet-planet ekstrasurya, di antara hal-hal lainnya. Tapi cermin, dan naungan matahari yang dibutuhkan, terlalu besar untuk bisa masuk roket. Itulah sebabnya cermin dan naungan matahari dilipat untuk diluncurkan dan hanya dikerahkan begitu teleskop menuju tujuannya, manuver yang rumit. Tidak hanya itu, tetapi semua pengujian dilakukan dalam gravitasi Bumi, sementara penyebaran aktual akan terjadi tanpa adanya gravitasi.
Dan itulah semua pengujian dan pengujian ulang. Berbeda dengan Hubble, yang di Low-Earth Orbit dapat diakses oleh para astronot untuk misi perbaikan, JWST berada di luar jangkauan. Ada kemungkinan bahwa pesawat ruang angkasa masa depan dapat bergulat dengan James Webb untuk memperbaiki kesalahan penyebaran kotor. Tetapi komponen tidak dapat diganti. Intinya, hanya ada satu kesempatan untuk mendapatkan cermin dan pelindung matahari digunakan dengan benar.
Dengan tes penting di belakang mereka, para insinyur dan teknisi sekarang harus dengan hati-hati menyimpan pelindung matahari ke dalam konfigurasi peluncuran, melipatnya ke posisi tepat yang diperlukan untuk penyebaran yang sukses. Setelah itu, tes lagi.
Masih ada uji kelistrikan yang komprehensif yang perlu dilakukan, serta tes mekanis yang meniru kekuatan yang akan dialami oleh ‘lingkup selama peluncuran roket Ariane 5 yang akan membawanya ke luar angkasa. Lalu akan ada satu tes lagi dari penyebaran James Webb, dan pemeriksaan akhir.
Peluncuran dijadwalkan pada 30 Maret 2021. Ada serangkaian penundaan untuk JWST, yang semula seharusnya diluncurkan antara 2007 dan 2011. Ini misi yang rumit dan teknologi yang rumit dan mahal. NASA adalah pengembang utama, tetapi Badan Antariksa Eropa dan Badan Antariksa Kanada telah memberikan kontribusi yang signifikan.
Setelah itu berada di orbit halo-nya di L2, dan jika penyebarannya berjalan dengan baik, ia akan melakukan pekerjaan yang inovatif. Dan semoga kita akan melupakan semua penundaan.
Lebih:
- Siaran Pers: Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA Membersihkan Pengujian Penerapan Sunshield yang Kritis
- Siaran Pers: Teknik Material Kompleks Sunshield Webb Telescope milik NASA
- Video Majalah Luar Angkasa: Bangkitnya Superteleskop Bagian 2 - Teleskop Luar Angkasa
