Dynavac - Space Simulation Chambers & Thin Film Systems

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Testen des James Webb Space Telescope in der historischen Kammer A der NASA

Herausforderung: Um Weltraumtests für das neue James Webb Space Telescope (JWST) durchzuführen, musste die NASA ihre historische Kammer A im Johnson Space Center aufrüsten, die einst für die Erprobung von Apollo-Raumfahrzeugen genutzt wurde. Das JWST ist ein großes Infrarot-Teleskop mit einem 6,5 m großen Primärspiegel, das 2018 als Nachfolger des Hubble-Teleskops gestartet werden soll. Die Erprobung des JWST erforderte, dass die massive Kammer mit 45 Fuß Durchmesser und 65 Fuß Höhe Temperaturen von 30 K (−405 °F) erreicht und hält. Noch nie zuvor war dies für eine Kammer dieser Größe versucht worden.

Lösung: Für die Entwicklung dieses beispiellosen Gashelium-Schrumpfsystems (GHe) wandten sich die NASA und ihr Hauptauftragnehmer Jacobs an Dynavac – den Experten für thermische Kryotechnik und Fertigung. Dynavac fertigte und installierte sowohl LN2-gekühlte (80 K) als auch gasheliumgekühlte (20 K) Schrumpfsysteme. Das Heliumgas aus dem Helium-Kühlsystem wird durch extrudierte Rohrleitungen geleitet, um die thermische Umgebung zu erzeugen. Das innere Schrumpfsystem, gefertigt aus Aluminiumblech und I-Trägern, wurde aus Paneelen von ca. 12 Fuß Breite und 40 Fuß Länge konstruiert. Diese mussten auf einer Seite mit einer speziellen schwarzen Farbe mit hoher optischer Absorptions- und Emissionsfähigkeit beschichtet werden.

Umfangreiche technische Analysen durch Dynavac waren erforderlich für die Platzierung und das Schweißen der Rohrleitungen auf dem Aluminiumblech, um die Einhaltung der Betriebs- und thermischen Leistungsspezifikationen sicherzustellen. Das resultierende System ist eines der größten jemals konstruierten GHe-Schrumpfsysteme und umfasst Außenpaneele, die unter Flüssigstickstoff-Bedingungen (−196 °C) arbeiten, sowie ein Helium-Schrumpfsystem der Innenkammer, das bei 30 K (−405 °F) betrieben wird.

Insgesamt hat Dynavac 70 kryogene Schrumpfpaneele in Kammer A konstruiert, gefertigt und installiert. Aufgrund der strengen NASA-Anforderungen an Leistung und Sicherheit erforderte das Projekt erhebliche Anstrengungen in Planung, Terminierung, Berichterstattung und Zertifizierung von Materialien und Verfahren. Tatsächlich wendete die NASA viele der gleichen Test- und Dokumentationsspezifikationen an, die für bemannte Raumflüge verwendet werden. Alle Schrumpfkomponenten wurden in der 50.000 Quadratfuß großen Anlage des Unternehmens in Hingham, Massachusetts, produziert und getestet.

Dynavac ist eines der wenigen Unternehmen weltweit, das solche mehrjährigen, großangelegten Weltraumsimulationsprojekte bewältigen kann, und wir freuen uns darauf, die NASA weiterhin im Rahmen des James Webb Space Telescope-Programms zu unterstützen. Sehen Sie sich diese NASA-Videos zur Aufrüstung des Schrumpfsystems in Kammer A und zum Nachrüstungsprozess an und besuchen Sie die JSWST-Projektwebsite, um über die neuesten Entwicklungen auf dem Laufenden zu bleiben.

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