Teleskop Webb mengisi bahan bakar untuk penerbangan, siap diangkat ke peluncur – Spaceflight Now

Sebuah derek di Pusat Antariksa Guyana, Amerika Selatan, akan mengangkat teleskop luar angkasa James Webb senilai hampir $10 miliar lebih dari 15 lantai di atas lantai hanggar perakitan roket akhir pekan ini untuk menempatkan observatorium di peluncur Ariane 5 akhir bulan ini.

Operasi yang rumit, yang dilakukan dengan sempurna sebelum 111 misi Ariane 5 sebelumnya, akan memakan waktu hampir sepanjang hari untuk diselesaikan pada hari Sabtu. Jika semuanya berjalan dengan baik, para insinyur akan menahan Webb untuk terakhir kalinya pada hari Minggu, sebelum memasang observatorium setinggi 10,66 meter di fairing muatan Ariane 5 buatan Swiss pada hari Senin.

“Langkah besar berikutnya adalah Sabtu ini dan kami akan mengintegrasikan observatorium ke dalam peluncur,” kata Thierry Wilmart, Direktur Misi untuk peluncuran Webb di Arianespace, operator komersial Ariane 5. “Tentu saja ini akan menjadi langkah besar dan rumit. satu Be operasi jadi pada dasarnya kami memiliki tinjauan penuh dengan proyek pesawat ruang angkasa untuk meninjau seluruh operasi dan langkah-langkahnya.”

Teleskop Luar Angkasa James Webb adalah program bersama NASA, Badan Antariksa Eropa, dan Badan Antariksa Kanada. NASA, mitra senior, mengembangkan bus pesawat ruang angkasa Webb, pelindung panas, dan teleskop itu sendiri, yang terbesar yang pernah diluncurkan ke luar angkasa. NASA juga bertanggung jawab atas bagian dari paket instrumen inframerah Webb.

ESA menyediakan peluncuran roket Ariane 5 dan menyediakan elemen lain dari instrumen untuk mengumpulkan sejumlah besar data dari kosmos. Kanada menyediakan suku cadang instrumentasi dan sensor pemandu untuk menjaga agar Webb tetap sejajar dengan target langitnya.

Seperempat abad dalam pengembangan, Webb sekarang kurang dari dua minggu lagi meninggalkan Bumi untuk mencapai wilayah yang stabil secara gravitasi yang disebut L2, titik Lagrange yang jaraknya satu juta mil. Observatorium berbasis ruang angkasa baru akan melihat lebih jauh ke alam semesta dan ke masa lalu daripada Teleskop Luar Angkasa Hubble dan akan mengumpulkan gambar galaksi paling awal setelah Big Bang lebih dari 13 miliar tahun yang lalu.

Webb juga akan mempelajari bagaimana bintang terbentuk dan mengukur komposisi atmosfer planet di sekitar bintang lain.

Koneksi Webb dengan peluncur Eropa-nya mengikuti hampir dua bulan pemrosesan yang berdiri sendiri dengan observatorium sejak tiba di pelabuhan antariksa di Kourou, Guyana Prancis, pada bulan Oktober. Memverifikasi bahwa observatorium selamat dari perjalanan dari pabriknya di California ke Guyana Prancis, para insinyur kemudian memasangkan Webb dengan cincin adaptor yang menempel di bagian atas panggung atas Ariane 5.

Selama langkah persiapan Webb ini, tali penjepit yang menghubungkan pesawat ruang angkasa ke adaptor muatan tiba-tiba terbuka dan mengirimkan getaran melalui observatorium. Insinyur menguji ulang elemen pesawat ruang angkasa untuk memastikan tidak rusak dalam insiden tersebut, kemudian memberikan lampu hijau untuk mulai memuat bahan bakar ke pesawat ruang angkasa mulai 25 November.

Di fasilitas persiapan satelit Arianespace, teknisi yang mengenakan pakaian pelindung mandiri memuat bahan bakar hidrazin beracun dan bahan bakar nitrous tetroksida ke dalam tangki di dasar observatorium. Beban terdiri dari 661 pon (301 kilogram) propelan cair – 369 pon (168 kilogram) bahan bakar dan 292 pon (133 kilogram) oksidator.

Bahan bakar tersebut akan menggerakkan 20 mesin roket misi tersebut.

Empat dari mesin kecil – mesin utama dan mesin redundan dalam dua kapsul – menggunakan bahan bakar dan oksidator untuk manuver koreksi jalur utama. Webb memiliki delapan modul pendorong lainnya, masing-masing dengan dua pendorong kecil bertenaga hidrazin, untuk menggerakkan observatorium dengan satu pon daya dorong, yang, bersama dengan roda reaksi yang berputar di pesawat ruang angkasa, menyediakan kontrol bidikan.

Sistem pemuatan bahan bakar terputus dari Webb pada 3 Desember, menurut NASA.

Para teknisi juga memuat cairan bertekanan helium ke pesawat ruang angkasa, kemudian memasukkan Webb ke dalam kereta transportasi ber-AC untuk perjalanan di jalan beberapa mil barat laut ke gedung perakitan terakhir roket Ariane 5 – dalam bahasa Prancis sebagai Batiment d’Asseblage Final , atau BAF. diketahui – pada Selasa malam.

Roket Ariane 5, yang terdiri dari tahap inti kriogenik bertenaga hidrogen, dua pendorong roket berbahan bakar padat dan tahap atas, dipasang mulai 6 November di dalam gedung integrasi kapal induk di Pusat Antariksa Guayana. Tim memindahkan roket, tanpa Webb atau fairing muatannya, ke gedung perakitan akhir di atas meja peluncuran vertikal pada 29 November, di mana panggung akan ditetapkan untuk kedatangan observatorium setelah pengisian bahan bakar.

Dengan Webb di ambang perjalanannya ke luar angkasa, kampanye peluncuran sekarang dalam fase “operasi gabungan” menjelang tanggal target misi 22 Desember.

Mengangkat pesawat luar angkasa yang mahal dan unik ke roket vertikal Ariane 5 “selalu merupakan operasi yang rumit,” kata Wilmart. Sebagian besar muatan Ariane 5 diperkirakan beberapa ratus juta dolar. Beberapa, seperti misi sains antarplanet ESA, telah menelan biaya lebih dari $ 1 miliar.

Webb akan menjadi misi eksplorasi ruang angkasa termahal yang pernah diluncurkan.

“Kami menghindari memindahkan pesawat ruang angkasa dengan derek sebanyak mungkin, yang berarti lain kali akan digunakan untuk integrasi ke dalam peluncur,” kata Wilmart dalam wawancara telepon dengan Spaceflight Now minggu ini.

Setelah Webb terpasang ke bagian atas roket Ariane 5 pada hari Sabtu, tim darat akan melepas penutup pelindung terakhir dari mesin dan bagian lain dari pesawat ruang angkasa pada hari Minggu. Dengan dihilangkannya elemen merah “hapus sebelum terbang”, tim memberikan lampu hijau untuk merangkum Webb di kerucut hidung rudal Ariane 5 berdiameter 17,7 kaki (5,4 meter).

“Begitu kami berada di peluncur, kami ingin terbalik sesegera mungkin,” kata Wilmart. “Kami tidak ingin menghabiskan terlalu lama dengan observatorium di peluncur tanpa fairing, karena setelah enkapsulasi itu terletak di bawah fairing dengan ventilasi yang cukup dan perlindungan fairing terhadap lingkungan.

“Jadi kami semua sepakat untuk pergi (cepat) selama tiga hari … Ini terutama karena tiga operasi besar ini dilakukan pada tiga hari berturut-turut.”

“Mulai Senin sore, observatorium sudah tidak terlihat lagi,” kata Wilmart.

Webb akan mengisi fairing haluan Ariane 5, salah satu fairing muatan terbesar dari semua roket operasional. Ketika derek menurunkan fairing di atas Webb, beberapa bagian observatorium hanya memiliki jarak 20 inci, menurut Daniel de Chambure, penjabat kepala program adaptasi roket Ariane 5 di ESA.

Sistem pelurusan laser akan memastikan enkapsulasi berjalan lancar, kata Wilmart.

Dengan penyamaran Webb, pejabat Guyana Prancis akan beralih ke gladi bersih untuk peluncuran 15 Desember yang akan mencakup pesawat ruang angkasa, peluncur, dan tim keamanan jarak jauh. Jumat depan, 17 Desember, para manajer akan bertemu untuk pemeriksaan kesiapan guna membahas status semua sistem untuk pengenalan Ariane 5 dari gedung perakitan akhir ke landasan peluncuran ELA-3.

Wilmart mengatakan tim Arianespace dan NASA memiliki waktu penyangga dua hari untuk tanggal peluncuran 22 Desember, yang merupakan penundaan empat hari dari tanggal target sebelumnya. Tanda terima empat hari memberi para insinyur waktu untuk menguji ulang komponen di Webb setelah insiden adaptor muatan bulan lalu.

Jika semuanya tetap sesuai jadwal, para pejabat akan mengambil cuti dua hari akhir pekan depan untuk beristirahat sebelum memberikan lampu hijau terakhir.

Ariane 5 dijadwalkan meninggalkan gedung perakitan akhir pada 20 Desember untuk perjalanan 2,7 kilometer ke landasan peluncuran ELA-3. Dia akan berkendara di sepanjang rel kereta api di platform peluncuran selulernya, yang ditarik oleh kapal tunda bertenaga diesel.

Hitung mundur setengah hari dimulai pada akhir 21 Desember dan berlanjut dengan pemuatan bahan bakar hidrogen cair dan oksigen cair kriogenik ke dalam Ariane 5 sebelum matahari terbit pada 22 Desember. Webb membuka jendela startup 30 menit GMT pada pukul 07:20 EST (1220); 09:20 waktu Guyana Prancis).

Ariane 5 akan merilis Webb sekitar setengah jam setelah peluncuran, mengirim Webb dalam perjalanannya ke titik L2 Lagrange. Kemudian serangkaian implementasi make-or-break mulai mengonfigurasi Webb untuk operasi ilmiah.

Email penulis.

Ikuti Stephen Clark di Twitter: @ StephenClark1.