James Webb Space Telescope (JWST) adalah teleskop "generasi berikutnya" yang banyak dinanti-nantikan, yang kami harap akan melihat lebih jauh ke masa lalu, dan lebih dalam di wilayah pembentuk bintang yang berdebu, menggunakan panjang gelombang lebih panjang dan sensitivitas lebih daripada teleskop luar angkasa sebelumnya . Untuk membawa kami ke tingkat berikutnya, Anda akan berpikir bahwa teknologi baru harus dikembangkan agar teleskop yang luar biasa besar ini dapat dibangun. Anda benar.
Bahkan, para insinyur harus menggunakan sedikit unobtainium untuk membangun sasis satu-of-a-kind, tulang punggung yang akan menyatukan pesawat ruang angkasa.
Unobtainium bukan hanya nama bahan yang ditambang dalam film James Cameron "Avatar." Ini adalah kata yang digunakan dalam rekayasa - dan kadang-kadang fiksi - untuk menggambarkan materi atau perangkat yang sangat langka, mahal, atau tidak mungkin secara fisik diperlukan untuk memenuhi desain yang diberikan untuk aplikasi yang diberikan.
Sasis untuk JWST - disebut Integrated Science Instrument Module ISIM - terbuat dari bahan komposit yang belum pernah diproduksi sebelumnya yang harus tahan terhadap suhu super dingin yang akan ditemui ketika observatorium mencapai orbitnya 1,5 juta kilometer (930.000 mil) ) dari bumi.
ISIM baru saja lulus tes yang sangat penting, suhu yang bertahan hidup yang turun hingga 27 Kelvin (-411 derajat Fahrenheit), lebih dingin dari permukaan Pluto selama siklus pengujian di Ruang Angkasa Simulator Goddard - ruang vakum termal tiga lantai yang mensimulasikan kondisi suhu dan vakum yang ditemukan di ruang angkasa.
Tim di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard yang ditugaskan untuk membangun sasis membutuhkan bahan yang akan memastikan berbagai instrumen pada JWST akan mempertahankan keselarasan dan stabilitas kriogenik yang tepat, namun bertahan dari gaya gravitasi ekstrem yang dialami selama peluncuran.
Tes dilakukan untuk mengetahui apakah struktur seukuran mobil berkontraksi dan terdistorsi seperti yang diperkirakan ketika mendingin dari suhu kamar ke dingin - sangat penting karena instrumen sains harus mempertahankan lokasi spesifik pada struktur untuk menerima cahaya yang dikumpulkan oleh 6,5 teleskop. -meter (21,3-kaki) cermin utama. Jika struktur menyusut atau terdistorsi dengan cara yang tidak terduga karena kedinginan, instrumen tidak lagi dapat mengumpulkan data tentang segala sesuatu mulai dari cahaya bercahaya pertama setelah Big Bang hingga pembentukan sistem bintang yang mampu mendukung kehidupan.
Ketika mereka pertama kali mulai, tidak ada apa pun di luar sana yang cocok dengan deskripsi tentang apa yang dibutuhkan. Jadi, itu meninggalkan satu alternatif: mengembangkan bahan mereka sendiri yang belum diproduksi, yang oleh anggota tim bercanda disebut sebagai "unobtainium." Melalui pemodelan matematika, tim menemukan bahwa dengan menggabungkan dua bahan komposit, ia dapat membuat sistem serat serat karbon / sianat-ester yang akan ideal untuk membuat tabung persegi struktur yang berdiameter 75 mm (3 inci).
Selama pengujian 26 hari terakhir, dan dengan siklus berulang pengujian, perakitan seperti rangka yang dirancang oleh insinyur Goddard tidak retak. Struktur menyusut seperti yang diperkirakan oleh hanya 170 mikron - lebar jarum - ketika mencapai 27 Kelvin (-411 derajat Fahrenheit), jauh melebihi persyaratan desain sekitar 500 mikron. "Kami tentu tidak akan dapat menyelaraskan kembali instrumen di orbit jika struktur bergerak terlalu banyak," kata Manajer Proyek Struktur ISIM Eric Johnson. "Karena itulah kami perlu memastikan bahwa kami telah merancang struktur yang tepat."
Jenis struktur ini dapat melayani NASA di masa depan untuk generasi berikutnya di luar JWST, dan juga bisa menjadi "spin-off" yang menurut pabrikan bermanfaat dalam merancang struktur yang menuntut toleransi tinggi dalam kondisi.
Sumber: NASA Goddard
