Integrovaný vědecký přístrojový modul - Integrated Science Instrument Module

Schéma zvýrazňující ISIM

Integrovaný vědecký přístrojový modul (ISIM) je součástí Vesmírný dalekohled Jamese Webba, velký mezinárodní infračervený kosmický dalekohled plánovaný na start na jaře 2021.[1] ISIM je srdcem JWST a drží hlavní užitečné vědecké zatížení, které zahrnuje čtyři vědecké přístroje a snímač jemného vedení.[1] ISIM je šasi a přístroje kosmické lodi, které odebírají světlo z hlavního zrcadla a převádějí je na vědecká data, která jsou poté posílána zpět na Zemi.[1] Další dvě hlavní sekce JWST jsou Prvek optického dalekohledu (OTE) (zrcadlo a jejich struktura) a prvek kosmické lodi (SE), který zahrnuje Kosmická loď Bus a Sluneční clona.[1] ISIM má hmotnost 1,4 tuny (tuny) (1,54 tuny USA).[2] Infračervený kamerový přístroj integrovaný s ISIM prošel teplotními testy počátkem roku 2016.[3] Koncem roku 2015 až začátkem roku 2016 podstoupil ISIM intenzivní testování za studena.[4] NIRcam je pro JWST nesmírně důležitý, protože se nejedná pouze o citlivou infračervenou kameru, ale také se používá k nastavení zarovnání hlavních segmentů zrcadla.[3] Testy byly velmi pozitivní, protože NIRcam prokázal, že je velmi stabilní díky vibračním a tepelným testům.[3] NIRcam byl nainstalován na ISIM v březnu 2014 a poté prošel integrací a testováním, protože dalekohled je připraven na spuštění v roce 2019.[3] ISIM je asi 23% z celkové hmotnosti JWST, což odpovídá hmotnosti ISIM 1400 kg (3086 lb).[5]

souhrn

Elektronický oddíl ISIM (IEC)

ISIM obsahuje tyto nástroje:[1]

ISIM také zahrnuje MIRI krycooler, který zasahuje dolů do autobusu kosmické lodi (na horké straně kosmické lodi).[1]Relevantní systémy a subsystémy ISIM:[6]

  • Struktura optického měření
  • Elektronický oddíl ISIM (IEC)
  • kabelový svazek chladiče
  • Systém ISIM pro příkazy a zpracování dat (ICDH)
  • Jednotka vzdálených služeb ISIM (IRSU)
  • systém elektrického svazku
  • systém regulace teploty
  • letový softwarový systém
  • palubní skriptový systém

Tři oblasti k ISIM byly definovány pomocí NASA pomoci při jeho výrobě.[1] Tyto tři oblasti zahrnují modul kryogenního přístroje (1), elektronický prostor (2) a nakonec subsystém Command and Data Handling a MIRI crycooler (3), který je fyzicky uvnitř sběrnice kosmické lodi.[1] MIRI musí být chladnější než ostatní nástroje, takže má další chladič.[1] MIRI je střední infračervené nástroj.[1] Subsystém velení a zpracování dat používá palubní komunikační standard zvaný kosmická loď SpaceWire.[7] SpaceWire byl vyvinut společností Evropská kosmická agentura (ESA) a poskytuje datovou komunikaci s nízkou spotřebou rychlostí až 200 Mb / s za sekundu.[7]

Regiony:[1]

  • Kryogenní přístrojový modul
  • Elektronický oddíl (elektronický oddíl ISIM (IEC))
  • Subsystém příkazů a zpracování dat ISIM (ICDH)

V květnu 2016 byly OTE a ISIM sloučeny do takzvaného OTIS, což je kombinace těchto dvou regionů.[8]

Elektronický oddíl ISIM (IEC)

Elektronický oddíl ISIM (IEC) je část ISIM, která obsahuje výpočetní a elektrické zdroje pro přístroje.[9] V tomto tepelně zabaleném boxu je umístěna hlavní elektronika každého z nástrojů.[9] V roce 2014 byla elektronika pro NIRspec instalována v IEC.[10] Norma IEC je namontována na kryogenní strukturu hlavního dalekohledu a kryt musí udržovat mnohem teplejší teplotu pro elektroniku uvnitř, ale nesmí umožňovat, aby toto teplo negativně ovlivňovalo hlavní dalekohled.[11] Krabice může rozptýlit asi 200 wattů elektrické energie.[11] Jedním z úvah je nasměrovat většinu tepla (radiačně) do zhruba 20stupňového úhlu mezi zadní část hlavní struktury zrcadla a nástroje a sluneční clonu.[11] Ne příliš blízko k zadní části dalekohledu nebo příliš blízko ke slunečnímu štítu, ale pomocí přepážek a izolace odvádějte teplo do prostoru.[11] Skříň IEC je umístěna těsně pod většinou přístrojů a za ní, ale nad sběrnicí kosmické lodi.[11]

Jedna strana je vyrobena z hliníku a ostatní strany jsou kompozitní.[11] Je zabalen do několika vrstev izolace, včetně šesti vrstev SLI (JWST Single Layer Insulation).[11] Některé z funkcí pro tepelné (tepelné) řízení zahrnují parazitní radiátor a přepážky.[11]

IEC tvoří oblast 2 ISIM.[12]

Galerie

ISIM uvnitř klece pro gravitační test, 2014
ISIM se připravuje na test tepelného vakua, 2013
NIRcam se instaluje na ISIM, 2014
MIRI nainstalován, 2013

Video

Toto video zveřejnila NASA

Testovací video ISIM od NASA

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i j k „Vesmírný dalekohled Jamese Webba“. jwst.nasa.gov. Citováno 2017-01-24.
  2. ^ „Stav modulu JWST Integrated Science Instrument Module“. ResearchGate. Citováno 2017-05-07.
  3. ^ A b C d „Lockheed Martin Readies jeden z nejcitlivějších infračervených přístrojů, jaké byly kdy vyrobeny pro dalekohled NASA“. www.lockheedmartin.com. Citováno 2017-05-07.
  4. ^ „Vědecké přístroje dalekohledu James Webb začínají finální superchladnou zkoušku“. Citováno 2017-01-24.
  5. ^ eoPortal - JWST (James Webb Space Telescope)
  6. ^ „ISIM - Integrated Science Instrument Module“. www.stsci.edu. Citováno 2017-01-24.
  7. ^ A b [1]
  8. ^ Maurice Te Plate a kol. „Stav blízkého infračerveného spektrografu JWST a první výsledky testu OTIS“, Proc. SPIE 10698, Space Telescopes and Instrumentation 2018: Optical, Infrared, and Millimeter Wave, 1069807 (6. července 2018); https://doi.org/10.1117/12.2312651
  9. ^ A b „NASA - Prázdninový balíček Webbova dalekohledu“. www.nasa.gov. Citováno 2017-01-24.
  10. ^ "Instalace elektroniky NIRSpec do prostoru elektroniky ISIM". sci.esa.int. Citováno 2017-01-24.
  11. ^ A b C d E F G h [2]
  12. ^ [3]

externí odkazy