Telescopio Webb alimentato per volare, pronto a sollevarsi sopra un lanciatore – Spaceflight Now

Il James Webb Space Telescope è caricato con propellenti tossici da tecnici che indossano tute protettive autonome. Crediti: ESA / CNES / Arianespace / P. Peron

Una gru al Centro spaziale della Guyana in Sud America solleverà il telescopio spaziale James Webb da quasi 10 miliardi di dollari a più di 15 piani sopra il pavimento di un hangar per l’assemblaggio di razzi questo fine settimana per posizionare l’osservatorio in cima alla rampa di lancio di Ariane 5 per un’esplosione alla fine di questo mese .

La meticolosa operazione, magistralmente completata da 111 precedenti missioni di Ariane 5, richiederà gran parte della giornata per essere completata sabato. Se tutto andrà bene, gli ingegneri metteranno le mani su Webb per l’ultima volta domenica prima di dare il briefing all’osservatorio di 35 piedi (10,66 metri) all’interno della fiera svizzera del carico utile Ariane 5 lunedì.

“Il prossimo grande passo sarà sabato e lavoreremo per integrare l’osservatorio nella piattaforma di lancio”, ha affermato Thierry Wilmart, responsabile della missione di lancio di Webb presso Arianespace, l’operatore commerciale di Ariane 5. “Sarà, ovviamente, un processo grande e delicato, quindi fondamentalmente abbiamo una revisione completa con il progetto del veicolo spaziale per rivedere l’intero processo, tutti i passaggi”.

Il James Webb Space Telescope è un programma congiunto della NASA, dell’Agenzia spaziale europea e dell’Agenzia spaziale canadese. La NASA, il primo partner, ha sviluppato il bus spaziale Webb, lo scudo termico e il telescopio stesso, il più grande telescopio mai inviato nello spazio. La NASA era anche responsabile di parte del pacchetto di strumenti a infrarossi Webb.

L’Agenzia spaziale europea presenta il lancio su un razzo Ariane 5 e ha fornito altri strumenti per raccogliere risme di dati dall’universo. Il Canada ha fornito parti hardware e un sensore di sterzo per mantenere Webb mirato ai suoi obiettivi celesti.

Dopo un quarto di secolo di attività, Webb è ora a meno di due settimane dal lasciare la Terra, diretto verso una regione gravitazionalmente stabile conosciuta come L2, il punto lagrangiano a un milione di miglia di distanza. Il nuovo osservatorio spaziale vedrà più lontano nell’universo, e più lontano nel tempo, rispetto al telescopio spaziale Hubble, poiché raccoglierà immagini delle galassie più antiche dopo il Big Bang più di 13 miliardi di anni fa.

Webb studierà anche come si formano le stelle e misurerà la formazione delle atmosfere planetarie attorno ad altre stelle.

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La connessione di Webb al suo veicolo di lancio europeo arriva dopo quasi due mesi di elaborazione indipendente con l’osservatorio da quando è arrivato allo spazioporto di Kourou, nella Guyana francese, in ottobre. Gli ingegneri hanno verificato che l’osservatorio è sopravvissuto al viaggio nella Guyana francese dalla sua fabbrica in California, quindi Webb ha accoppiato un anello adattatore che si sarebbe attaccato alla parte superiore dello stadio superiore di Ariane 5.

Durante quella fase dei preparativi di Webb, una cinghia con fibbia che collegava il veicolo spaziale all’adattatore del carico utile si è aperta inaspettatamente, inviando una vibrazione in tutto l’osservatorio. Gli ingegneri hanno testato nuovamente i componenti del veicolo spaziale per assicurarsi che non fossero stati danneggiati nell’incidente, quindi hanno dato il via libera per caricare carburante nel veicolo spaziale a partire dal 25 novembre.

Illustrazione del telescopio spaziale James Webb all’interno dell’immagine del carico utile di un razzo Ariane 5. Credito: ArianeGroup

Lavorando all’interno della struttura di installazione del satellite di Arianespace, i tecnici in tute protettive autonome hanno caricato idrazina tossica e tetrossido di diazoto nei serbatoi alla base dell’osservatorio. Il carico utile è costituito da 661 libbre (301 kg) di carburante liquido – 369 libbre (168 kg) di carburante e 292 libbre (133 kg) di ossidante.

I propulsori alimenteranno 20 propulsori per la missione.

Quattro dei motori più piccoli, propulsori primari e ridondanti in un pod, consumeranno carburante e ossidante per le principali manovre di correzione della rotta. Webb contiene altri otto propulsori, ciascuno con due piccoli motori alimentati a idrazina per spingere l’osservatorio con una libbra di spinta, fornendo il controllo dello sterzo in coordinamento con le ruote di reazione rotanti all’interno del veicolo spaziale.

Il sistema di caricamento del carburante si è separato da Webb il 3 dicembre, secondo la NASA.

I tecnici hanno anche caricato un compressore di elio nella navicella, quindi hanno posizionato Webb su una nave cisterna da trasporto climatizzata per un viaggio su strada a poche miglia a nord-ovest fino all’edificio dell’assemblaggio finale del razzo Ariane 5, noto in francese come Patiment de Final Assembly, o BAF — martedì sera.

Il razzo Ariane 5, costituito dal suo stadio centrale criogenico alimentato a idrogeno, due razzi a propellente solido e uno stadio superiore, sarà costruito all’interno del Launchpad Integration Building presso il Guyana Space Center a partire dal 6 novembre. Atterraggio del carico utile, all’edificio dell’assemblaggio finale sulla tavola di lancio verticale il 29 novembre, aprendo la strada all’arrivo dell’osservatorio dopo il rifornimento di carburante.

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Con Webb ora vicino allo spazio, la campagna di lancio è ora nella fase di “operazioni congiunte” che porta alla data di lancio prevista della missione del 22 dicembre.

Willmart ha affermato che sollevare un’astronave costosa e unica in cima a un razzo verticale Ariane 5 è “sempre un processo delicato”. La maggior parte dei payload di Ariane 5 ha un valore di poche centinaia di milioni di dollari. Alcuni di questi, come le missioni scientifiche interplanetarie dell’Agenzia spaziale europea, sono costati più di 1 miliardo di dollari.

Webb sarà la missione scientifica spaziale più costosa mai lanciata.

“Evitiamo il più possibile di spostare il veicolo spaziale con una gru, il che significa che la prossima volta che lo faremo, sarà per l’integrazione sulla rampa di lancio”, ha detto Wilmart questa settimana in un’intervista telefonica con Spaceflight Now.

Il razzo Ariane 5 che lancerà il telescopio spaziale James Webb viene spostato dal suo edificio di integrazione al palazzo dell’Assemblea finale il 29 novembre presso il Guyana Space Center. Credito: ESA / CNES / Arianespace / P. Boudon

Una volta che Webb sarà installato nella parte superiore del razzo Ariane 5 sabato, le squadre di terra rimuoveranno gli ultimi rivestimenti protettivi dai propulsori e da altre parti del veicolo spaziale domenica. Dopo aver estratto gli elementi rossi “rimuovi prima del volo”, le squadre daranno il via libera per incapsulare la rete all’interno del cono anteriore di 17,7 piedi (5,4 m) del missile Ariane 5.

“Una volta che il programma di avvio è attivo e funzionante, vogliamo incapsularlo il più rapidamente possibile”, ha affermato Wilmart. “Non vogliamo passare molto tempo con l’osservatorio sulla rampa di lancio senza la facciata esterna perché dopo l’incapsulamento, sarà sotto il torrente con un’adeguata ventilazione e protezione della facciata in relazione all’ambiente.

“Quindi siamo tutti d’accordo di partire (rapidamente) in tre giorni… principalmente perché (sarà) fare queste tre operazioni principali per tre giorni di fila”.

“A partire da lunedì pomeriggio, l’osservatorio non sarà più visibile”, ha detto Wilmart.

Webb riempirà la narice dell’Ariane 5, uno dei più grandi involucri di carico utile di qualsiasi razzo funzionante. Quando si abbassa la levitazione aerodinamica su Webb, alcune parti dell’osservatorio avranno solo 8 pollici di spazio libero, secondo Daniel de Chambord, capo ad interim del programma di adattamento del razzo Ariane 5 presso l’Agenzia spaziale europea.

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Wilmart ha affermato che il sistema di allineamento laser garantirà che l’imballaggio si stacchi senza intoppi.

Con Webb che chiuderà lo spettacolo, i funzionari della Guyana francese rivolgeranno la loro attenzione alle prove di lancio del 15 dicembre, inclusi il veicolo spaziale, il veicolo di lancio e le squadre di sicurezza sul campo. Venerdì prossimo, 17 dicembre, i manager si incontreranno per la Launch Readiness Review per discutere le condizioni di tutti i sistemi di lancio Ariane 5 dal Final Assembly Building alla rampa di lancio ELA-3.

Wilmart ha affermato che i team di Arianespace e della NASA hanno un programma di due giorni di riserva per la data di lancio del 22 dicembre, che a sua volta è un ritardo di quattro giorni rispetto alla data target precedente. Lo slittamento di quattro giorni ha permesso agli ingegneri di testare nuovamente i componenti su Webb dopo l’incidente del trasformatore del carico utile il mese scorso.

Se tutto va secondo i piani, i funzionari si prenderanno due giorni di riposo il prossimo fine settimana per riposare prima della spinta finale verso il lancio.

Ariane 5 dovrebbe uscire dall’edificio dell’assemblaggio finale con un viaggio di 1,7 miglia (2,7 chilometri) verso la piattaforma di lancio ELA-3 il 20 dicembre. Viaggerà sulla sua piattaforma di lancio mobile lungo i binari ferroviari ed è trainato da diesel. Estrattore motorizzato.

Il conto alla rovescia di mezza giornata inizierà alla fine del 21 dicembre e continuerà caricando propulsori criogenici a idrogeno liquido e ossigeno liquido in Ariane 5 prima dell’alba del 22 dicembre. Webb ha una finestra di lancio di 30 minuti che si apre alle 7:20 EST (1220) GMT; 9:20 ora della Guyana francese).

Ariane 5 Webb rilascerà circa mezz’ora dopo il lancio, mandando Webb nel suo viaggio verso il punto L2 di Lagrange. Inizia quindi una serie di pubblicazioni correlate per configurare Webb per operazioni scientifiche.

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