Je empfindlicher das Instrument ist, desto schwieriger ist es, es sauber zu halten.
Im Wesentlichen war dies beim James-Webb-Weltraumteleskop der Fall, als es Ende letzten Jahres auf seinen Start wartete, nachdem es am Ende einer langen Reise von Kalifornien im Arianespace-Zentrum in Kourou angekommen war. Aber solange es auf der Erde blieb, es war in Gefahr: Die Luft, die Temperatur und der Druck, die das Teleskop und seinen 21,6-Fuß-Hauptspiegel umgeben, könnten die Empfindlichkeit der Plattform drastisch reduzieren.
Bis zum Start von Webb am 25. Dezember 2021 gab es ein Kontaminationskontrollprotokoll rund um die Uhr. Mehrere Weltraumbehörden arbeiteten zusammen, um das Teleskop und seine Ausrüstung in tadellosem Zustand zu halten.
Die Wartung des James-Webb-Teleskops erforderte entmutigende Reinigungsverfahren
„Ein besonderer Aspekt bei der Verarbeitung des Webb-Observatoriums am Startplatz ist die Notwendigkeit, es sauber zu halten“, sagt Randy Kimble von der NASA, ein Wissenschaftler, der Webbs Integrations-, Test- und Inbetriebnahmeprojekt in ein NASA-Blogbeitrag. "Im Gegensatz zu Hubble, dessen Teleskop in einem Schutzrohr eingeschlossen ist, kann Webb erfolgreich nur mit dem Schatten der Sonnenblende arbeiten, um es im Weltraum zu schützen."
Wie wir aus mehr als zwei Jahren einer globalen Pandemie wissen, ist die Erdatmosphäre voller Partikel, lebender Kreaturen und schmutzigerer mikroskopischer Objekte, die überall ihre Spuren hinterlassen, von Fenstern bis hin zum menschlichen Immunsystem. Während ein Teleskop so hoch entwickelt und teuer – mit 10 Milliarden US-Dollar, da Webb „der Luft auf der Erde ausgesetzt ist, muss die Umgebung um das Teleskop so sauber wie möglich gehalten werden.“
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„Dadurch wird sichergestellt, dass die Spiegel und der Sonnenschutz von Webb nicht mit kleinen Partikeln oder molekularen Filmen kontaminiert sind, die die Empfindlichkeit des Observatoriums verringern könnten“, sagt Kimble im NASA-Blog.
Um ein Höchstmaß an Sauberkeit zu gewährleisten, haben alle an der Entwicklung des James-Webb-Weltraumteleskops beteiligten Weltraumbehörden zusammengearbeitet, um ein System zu schaffen, das es durchziehen kann.
Jede Oberfläche des James-Webb-Teleskops wurde täglich gereinigt
„Die Teams der NASA, der ESA Europäische Weltraumorganisation, Arianespace und der französischen Weltraumbehörde Centre National d’Etudes Spatiales haben sehr eng zusammengearbeitet, um die Startanlagen gemäß den anspruchsvollen Anforderungen von Webb individuell zu reinigen“, erklärt Kimble. „NASAs GoddardDas Space Flight Center hat auch tragbare HEPA-Filterwände bereitgestellt, um die Kontaminationskontrolle des Luftstroms in der Nähe der Nutzlast zu verbessern."
Zwei mit Goddard verbundene Kontaminationsingenieure, Alan Abeel und Eve Woolridge, sahen während Webbs Aufenthalt in Kourou vor dem Start sieben Wochen lang einen signifikanten Erfolg bei der Implementierung der Kontaminationskontrolle. Es war jedoch äußerste Wachsamkeit erforderlich, um den kolossalen Nachfolger von Hubble in perfektem Zustand zu haltenzum ihr historischer Start.
"Unsere Kontaminationskontrollingenieure und -techniker der NASA haben Einrichtungen, die nicht für wissenschaftliche Raumfahrzeuge ausgelegt sind, in gut kontrollierte Reinräume verwandelt, nicht nur mit HEPA-Filtern, sondern auch durch Abdecken, Reinigen, Entfernen, Verpacken und Versiegeln von Gegenständen, die mit den strengen Webb-Richtlinien nicht kompatibel sindSauberkeitsanforderungen und reinigen dann täglich jede Oberfläche", sagen Woolridge und Abeel über die Herausforderung, Webb sauber zu halten.
Integration von Webb in die Rakete, die es in den Weltraum bringen würde
Bevor Webb in den Weltraum befördert werden konnte, mussten die Einrichtungen im BAF der Abschnitt von Arianespace mit riesigen Türen, durch die Raketen passieren konnten auf die nächste Herausforderung vorbereitet werden: die Integration von Webb – bereits ein riesiges Objekt – in die Raketedas würde es auf den Weg schicken. Aber das Ingenieurteam von Woolridge und Abeel war bereit für diese Aufgabe.
„Wir behaupten, dass dies nicht nur das größte Kontaminationskontrollteam der Welt ist, das diese Art von Arbeit erledigt, sondern das beste und fleißigste“, sagen Abeel und Woolridge. In der Tat waren lange Arbeitszeiten und erbarmungslose Arbeitswochen erforderlichdie stärkste Moral möglich. Das Team "arbeitete fröhlich lange Tage, sechs Tage die Woche, und hat sich als starker Moralschub für das gesamte Startkampagnenteam erwiesen."
Webb in perfekter Form halten — In den letzten Wochen vor dem Start von Webb gingen alle wichtigen Bodentests zu Ende, wobei nur nicht-invasive elektrische Tests durchgeführt wurden. Wenn nicht erhebliche Maßnahmen ergriffen wurden, um das James-Webb-Teleskop frei von Verunreinigungen, Staub und anderen Partikeln zu halten, diese könnten durch einige Testfehler aufgefangen worden sein, aber größere Fehler wurden in den Wochen und Monaten vor dem Start unterstützt.
Mit Webb sendet bereits sein erstes Testbild eines fernen Sterns – zusammen mit Millionen alter Galaxien – von seiner Position in Lagrange Punkt 2 aus scheint es, dass die Arbeit von Woolridge und Abeel zusammen mit dem Rest des Ingenieurteams die kritische Aufgabe erfüllt hat, Webb, a 10-Milliarden-Dollar-Instrument — in Topform.