De supertelescopen E-elt en Webb

[Michel Uphoff]

Welke beschermende coating ze precies gaan gebruiken is denk ik nog niet definitief vastgesteld.
 
'Normale' beschermingslagen bestaan vaak uit SiO₂, maar naar ik meen kijkt men bij de E-elt naar eenzelfde beschermingslaag als op beide Gemini telescopen wordt toegepast (waarvan er een in de Atacama staat). Dan zou het siliciumnitride worden (SiN_x), omdat juist dit krasvaste materiaal als dunne film toegepast naast goede lichtdoorlatende eigenschappen tijdens testen ook het minst verweerde bij wisselende temperaturen, vochtigheid, en blootstelling aan waterstofsulfide.
 
De atmosfeer boven de Atacama woestijn is extreem droog, schoon, en donker. Dat kan je zelfs met het blote oog heel goed merken, ik heb nog nooit zulke diepzwarte nachten meegemaakt als daar. Je kon de schaduw van je hand zien de die Melkweg op de telescoopbuis projecteerde. En dat enorme voordeel van een droge kraakheldere dunne atmosfeer weegt kennelijk ruim voldoende op tegen het risico van een vulkaanuitbarsting gezien de grote hoeveelheid observatoria daar. In de buurt van de E-elt (en Paranal) is de actieve vulkaan Lascar, die in recente jaren meerdere uitbarstingen had, maar niet heeft geleid tot schade, wel tot het opschorten van waarnemingen t.b.v. hercalibratie. Er heeft natuurlijk uitgebreid risk-assessment plaatsgevonden.
 
Ik neem aan, dat als er een uitbarsting in de buurt is en de wind staat ongunstig, men de koepels goed gesloten houdt.

[Thionyl]

En dan toch, ondanks die coating, wordt de Ag laag aangetast? Waardoor dan? Tenslotte is 1,5 jaar niet echt lang en de bedragen zijn ook respectabel te noemen voor die vervanging.

[Michel Uphoff]

En dan toch, ondanks die coating, wordt de Ag laag aangetast?

 

Er komt op zo'n voornamelijk liggende spiegel na maanden observeren best veel stof terecht. Dat weet ik nog goed van mijn bezoek aan de vier Paranal telescopen van de VLT, het was als een grijs pluizig stofdekentje goed zichtbaar als je evenwijdig aan het oppervlak keek. Dat stof wordt wel met enige regelmaat verwijderd (met CO₂ sneeuw), maar het woestijnstof is toch wel zo agressief dat er blijvende grijze vlekjes verschijnen en sommige deeltjes hechten zich stevig aan het oppervlak.

 

Kennelijk is ook zo'n beschermlaag (waarschijnlijk ook omdat ze zo ontzettend dun moet zijn) niet voldoende om regelmatige re-coating te voorkomen.

 

de bedragen zijn ook respectabel te noemen voor die vervanging.

 

Ik verwacht dat dat naar verhouding meevalt. De spiegels zijn licht en klein en vereisen niet zulke herculesarbeid als bij het recoaten van de vier VLT hoofdspiegels. Alleen al het transport van die monsterspiegels naar de lager gelegen onderhoudsfaciliteit is een enorme uitdaging. Een aardige indruk van de werkzaamheden voor recoaten van de VLT spiegels in dit filmpje:

 



 

Ik neem aan, dat de recoatingfaciliteit voor de hoofdspiegel van de E-elt on-site of dicht in de buurt (wellicht Paranal) komt, en het routine wordt per dag pakweg 2 stuks te vervangen en twee andere (er zijn reservespiegels) van een nieuwe laag te voorzien in een qua afmetingen bescheiden faciliteit. De E-elt is dan 's avonds weer klaar voor waarnemingen.

 

Maar als de tertiaire spiegel (3,75 diameter), die ook voornamelijk liggend is, recoated moet worden, dan is de E-elt natuurlijk wel een paar weken uit de running. Wellicht zou een soort stofhoes rond de centrale toren, die in deze afbeelding is aangeduid met de spiegelnummers 3 4 en 5 de recoating frequentie van M3 omlaag kunnen brengen, maar dit is een speculatie mijnerzijds.

 



E-elt. Klik voor grote weergave.

[Thionyl]

@Michel, weer helemaal duidelijk. Dank je voor je uitleg. Het is dus meer mechanische slijtage, afgezien v/d klevers.
 
Zou een constante? (overdag?)  stikstofstroom dan ook niet zinvol zijn, ipv  koolzuursneeuw? Condensvorming is dan ook misschien aanwezig en wordt alles nog plakkeriger. Zo'n stikstofstroom zou zelfs in een rotatie gebracht kunnen worden en dan centraal afgezogen. Of denk ik nu verkeerd?
 
Een elektrisch veld om stof te verwijderen speelde ook nog door me heen. Hoe dan ook , zijn maar wat gedachten voor een prachtig stuk(je?) gereedschap waar ik best blij van word.
 
Trouwens toen ik ging kijken naar Si-nitride, zag ik ook dat kogellagers daarvan gemaakt werden en met sublieme eigenschappen. Zijn die ook verwekt in de E-elt?
 
Hoor het wel.

[Michel Uphoff]

Zijn die ook verwekt in de E-elt?

 
Kogellagers zijn niet aanwezig in de hoofdassen van de telescoop. Wel in hulpsystemen als pompen en motoren, maar dat zijn naar ik aanneem standaard rollagers.
 
De lagering (zie ook bericht 4) van de telescoop is conceptueel heel eenvoudig gehouden. Twee op elkaar liggende grote ringen als een taatslager voor de azimuth as en twee boogvormige glijlagers voor de altitude as.
 
Het zijn hydrostatische lagers. De werking van die lagers is te vergelijken met een hovercraft, maar met olie ipv. lucht die onder druk de last (ongeveer een tiende millimeter) optilt. Een hele serie van die mini hovercrafts zorgt ervoor dat de enorme telescoop zonder metaal op metaal contact en met zeer weinig wrijving van oriëntatie kan wijzigen.

[Michel Uphoff]

Inmiddels is de instrumentenmodule in de James Webb ruimtetelescoop geïnstalleerd:
 

[Michel Uphoff]

De assemblage van de Webb is gereed. Het instrument wordt klaar gemaakt om ingepakt te worden en naar een andere faciliteit gebracht te worden voor de uitgebreide vibratie- en akoestische tests die nodig zijn om zeker te weten dat de gevoelige apparatuur het geweld van een lancering kan doorstaan.
Daarna zal het scherm dat uitgevouwen zo groot is als een tennisbaan na een reeks tests gemonteerd worden.
 

Webb.jpg (126.44 KiB) 969 keer bekeken

Cleanroon Goddart. Klik voor grotere weergave.

[Michel Uphoff]

Inmiddels zijn de akoestische tests achter de rug en worden er zo te zien allerhande metingen verricht want het is druk in het 'computerhok'.
 

webb.jpg (153.83 KiB) 969 keer bekeken

Cleanroom Goddard Space Center. Bron: WebbCam Nasa. Klik voor grote weergave.
 
De Webb is nu bijna klaar om vervoerd te worden naar het Johnson Space Center.
 

webb2.jpg (343.42 KiB) 969 keer bekeken

Artists impression Webb. bron: Nasa
 
Daar zal dit najaar het enorme uitvouwbare zonneschild dat uit vijf lagen bestaat aan de telescoop worden gemonteerd. Daarna volgen nog een reeks tests alvorens de telescoop oktober volgend jaar de ruimte in gaat.

[Michel Uphoff]

Een nieuwe tegenslag voor de James Webb telescoop dreigt.
 
Keer op keer plagen budgetoverschrijdingen en vertragingen de realisatie van de nieuwe ruimtetelescoop die oorspronkelijk al in 2010 gelanceerd zou moeten worden.
 
De lancering stond tot voor kort gepland in oktober dit jaar. Helaas is het nu zeker dat die planning door problemen die ontdekt zijn tijdens de vibratietesten niet gehaald gaat worden, en staat de nieuwe lanceerdatum ergens in het late voorjaar van 2019 gepland. Maar zelfs deze planning staat onder druk nu er problemen zijn ontstaan bij het testen van het uitvouwen van het enorme zonneschild met een oppervlak gelijk aan een tennisbaan. Dit schild dat uit vijf lagen superdunne reflecterende kunststof bestaat ondervindt problemen bij het uitvouwen.
 
Inmiddels zijn er nog slechts 6 weken van de geplande 4 maanden speling in de planning over, en volgens het GAO (zeg maar de rekenkamer van de US) wordt het zeer de vraag of de nieuwe lanceerdatum wel gehaald zal worden. Bijkomend, maar groot, probleem is dat door de nieuwe vertragingen het door het congres in 2011 op 8 miljard dollar gefixeerde bestedingsplafond overschreden dreigt te gaan worden. Hoe de regering daarop gaat reageren is onzeker.
 
Het review board van de duurste wetenschappelijke missie ooit brengt in maart-april een rapport uit met haar bevindingen.
 
Meer lezen: Sciencemag

[Michel Uphoff]

De tegenslagen voor de James Webb ruimtetelescoop houden maar aan.
 
De problemen bij het uitvouwen van het zonnescherm van 5 lagen blijken zodanig ernstig, dat ook een lancering in het voorjaar van 2019 geschrapt kan worden. Bij testen bleek onder meer dat de kabels die het scherm moeten spannen niet voldoende strak kwamen te staan, en dat er op diverse plaatsen scheurtjes in het broodnodige zonnescherm optraden.

 

De lancering zal nu niet plaatsvinden voor mei 2020, tien jaar later dan gepland.

 

Meer informatie: Space.com