เนื่องจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (JWST) ทำงานโดยใช้แสงอินฟราเรด การปล่อยความร้อนจากดวงอาทิตย์ โลก และแม้แต่ยานอวกาศเองอาจทำให้การมองเห็นไม่ชัดเจน เพื่อกันพวกมันออกไป นักวิทยาศาสตร์ของภารกิจได้ออกแบบแผ่นบังแดดขนาดสนามเทนนิสที่ซับซ้อน ซึ่งค่อนข้างแตกต่างจากสิ่งที่ NASA เคยพยายามติดตั้งในอวกาศมาก่อน แผ่นบังแดดประกอบด้วยห้าชั้น
หรือเมมเบรน
ของพอลิเมอร์เคลือบอะลูมิเนียมที่เรียกว่า Kapton ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการสำรวจอวกาศเนื่องจากมีความเสถียรในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ความเสถียรนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง: ชั้นแรกของแผ่นบังแดดที่หันเข้าหาดวงอาทิตย์คาดว่าจะสูงถึง 383 K ในขณะที่อุณหภูมิชั้นที่ 5 ด้านในจะลดลงต่ำถึง 36 K
แม้ว่าจะมีวัสดุที่เหมาะสม การออกแบบชั้นของแผ่นบังแดดให้ทำหน้าที่ใน ห้วงอวกาศเป็น “ข้อกังวลที่สำคัญ” เจมส์ คูเปอร์ ผู้จัดการกระจกบังแดดของ JWST ที่ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซากล่าว
ส่วนหนึ่งของปัญหาคือเมมเบรนในกระจกบังแดดแต่ละชิ้นจะขยายหรือหดตัวในระดับที่แตกต่างกัน
ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในการทำงาน ด้วยเหตุนี้ เมมเบรนที่อยู่ในห้องปลอดเชื้อที่ (บริษัทการบินและอวกาศที่ออกแบบและสร้างแผ่นบังแดด) จึงมีขนาดไม่เท่ากันกับในอวกาศ Cooper อธิบายว่า “เมมเบรนแต่ละชิ้นมีขนาดอย่างระมัดระวังสำหรับช่วงอุณหภูมิที่คาดการณ์ไว้” Cooper อธิบาย “ชั้นที่หนึ่ง
ชั้นที่หันไปทางดวงอาทิตย์ จะร้อนที่สุด ในขณะที่ชั้นที่ห้าจะเย็นมาก ดังนั้นชั้นที่ 5 จึงต้องสร้างให้ ‘ใหญ่เกินไป’ บนโลก เพราะเรารู้ว่าวัสดุจะหดตัวเมื่อได้รับความเย็น”ภายใต้ความตึงเครียด ความท้าทายอีกอย่างคือแผ่นบังแดดแต่ละชั้นเป็นใยแมงมุม ชั้นแรกที่ร้อนที่สุดมีความหนา 0.05 มม. ในขณะที่อีกสี่ชั้น
มีความหนา 0.025 มม. การเคลือบอะลูมิเนียมมีความลึกเพียง 100 นาโนเมตร การรักษาชั้นเมมเบรนให้บางจะช่วยลดน้ำหนักได้ แต่ก็อาจทำให้แผ่นบังแดดเสียหายได้ง่ายเช่นกัน จะเกิดอะไรขึ้นถ้ามันฉีก?
คำตอบของคูเปอร์คือที่บังแดดออกแบบมาเพื่อรับมือกับความเสียหายในระดับหนึ่ง
เขาและเพื่อนร่วมงาน
คาดว่ามันจะต้องทนทุกข์ทรมานจากบาดแผลต่างๆ จากการชนของอุกกาบาตขนาดเล็กในช่วงชีวิตการทำงาน และรูแปลกๆ ที่นี่หรือที่นั่นจะไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพวกเขาสร้างตารางตะเข็บและริปสต็อปในแต่ละชั้นเพื่อป้องกันน้ำตาจาก มีขนาดใหญ่กว่าประมาณหนึ่ง
คูณสองเมตร “เราสามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพด้วยการฉีกขนาดนี้ในทุกชั้น” อย่างไรก็ตาม ความเสี่ยงสูงสุดต่อความเสียหายจะเกิดขึ้นหลังจากเปิดตัวไม่นาน มุมทั้งหกของแผ่นบังแดดรูปว่าวแต่ละอันมีระบบแรงดึงเมมเบรน (MTS) และ MTS แต่ละอันจะต่อเข้ากับสายเคเบิล 15 เส้น
สามเส้นสำหรับแต่ละเมมเบรนทั้งห้า รวมเป็น 90 สายเคเบิลทั้งหมด ในการดึงกระจกบังแดดทั้งห้าชั้นออกจากกัน MTS จะต้องม้วนสายเคเบิลเหล่านี้เข้า การฉีกหรือขาดในขั้นตอนที่คลี่ออกนี้อาจสร้างความเสียหายได้อย่างมาก และการทำให้ระบบทำงานในระหว่างการซ้อมพิสูจน์แล้วว่ายุ่งยาก
นั้นค่อนข้างตรงไปตรงมาเมื่อทำการทดสอบแบบตั้งโต๊ะเพียงอย่างเดียว แต่เมื่อเรารวบรวมทุกอย่างเข้าด้วยกัน เราพบว่ามีปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนกับเมมเบรนและระบบการจัดการสายเคเบิล” Cooper กล่าว “เราต้องเอาชนะความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับความตึงเครียดและการหย่อนของสายเคเบิล”
เนื่องจากแผ่นบังแดดมีกำหนดจะเริ่มคลี่สามวันหลังจากเปิดตัวกล้องโทรทรรศน์ในวันที่ 25 ธันวาคม และใช้เวลาห้าวันจึงจะเสร็จสมบูรณ์ คูเปอร์และเพื่อนร่วมงานของเขาคงจะกังวลใจในปีใหม่ขณะที่พวกเขารอดูว่ากล้องโทรทรรศน์มูลค่า 9.8 พันล้านดอลลาร์จะติดตั้งได้สำเร็จหรือไม่ แต่พวกเขาจะไม่ใช่คนเดียว
เพื่อนร่วมงาน
ของเขากล่าวเสริมว่า: “วัตถุประสงค์หลักของเราคือการเพิ่มความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของเชื้อเพลิง และให้เวลารับมือมากขึ้น เราไม่เคยหันเหจากสิ่งนั้น” ในขณะเดียวกัน เชื่อว่าการวิจัยและอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ได้ค้นพบวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้สำหรับเชื้อเพลิงนิวเคลียร์
ที่ทนต่ออุบัติเหตุ “ฉันคิดว่าอนาคตสดใสสำหรับพลังงานนิวเคลียร์ และผมคิดว่าจำเป็นต้องเป็นส่วนหนึ่งของพอร์ตโฟลิโอพลังงานที่สมดุลควบคู่ไปกับพลังงานหมุนเวียน” เขากล่าว “เราจำเป็นต้องเลิกใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกเป็นปัญหาที่แท้จริงที่ต้องแก้ไข
และพลังงานนิวเคลียร์สามารถและควรเป็นส่วนหนึ่งของการแก้ปัญหาดังกล่าว” ที่กัดเล็บเกี่ยวกับการทำให้ JWST เย็นลง แม้ว่าแผ่นบังแดดจะทำให้ออปติกของกล้องโทรทรรศน์และอุปกรณ์ส่วนใหญ่มีอุณหภูมิเย็นถึง 36 K แต่ส่วนประกอบบางอย่างจำเป็นต้องเย็นกว่านี้ ที่เราดำเนินการในห้องปลอดเชื้อ
”ผู้ใช้ส่วนใหญ่จะไม่เห็นแม้แต่เครื่องที่รับผิดชอบในการทดลอง เนื่องจากเครื่องเร่งความเร็ว 500 ม. อยู่ใต้ดินมากกว่า 10 ม. ความจริงแล้ว การทำให้ไอออนหนักมีความเร็วถึงครึ่งหนึ่งของความเร็วแสงเป็นกระบวนการที่ยากลำบาก ซึ่งต้องใช้โครงสร้างการเร่งความเร็วสี่ประเภทที่แตกต่างกัน โครงสร้างสี่เสา
ความถี่วิทยุจะถูกใช้เพื่อเร่งลำแสงก่อนที่จะไปถึงส่วนแรกของตัวเร่งเชิงเส้น ซึ่งจะใช้ตัวสะท้อนเสียงแบบ “คลื่นควอเตอร์” หลังจากผ่าน “เครื่องลอกประจุไฟฟ้า” ซึ่งจะเพิ่มสถานะการประจุของลำแสงและเพิ่มประสิทธิภาพของตัวเร่งความเร็วและลดต้นทุน ลำแสงจะเข้าสู่ส่วนที่สองและสามด้วย
ตัวสะท้อนเสียง “ครึ่งคลื่น” ในการควบคุมทั้งหมด อุปกรณ์นี้มีสายไฟประมาณ 19,000 เส้น โดยมีแอมพลิฟายเออร์ประมาณ 360 ตัวควบคุมตัวสะท้อนเสียงตัวนำยิ่งยวดที่เร่งความเร็ว การใช้งานต้องใช้คลื่นวิทยุความถี่ 80.5 MHz และ 322 MHz ในความเป็นจริง สิ่งอำนวยความสะดวกต้องได้รับใบอนุญาตสถานีวิทยุในกรณีที่มีการรั่วไหลของคลื่นความถี่วิทยุ
credit: BipolarDisorderTreatmentsBlog.com silesungbatu.com ibd-treatment-blog.com themchk.com BlogPipeAndRow.com InfoTwitter.com rooneyimports.com oeneoclosuresusa.com CheapOakleyClearanceSale.com 997749a.com
