Défi : Pour effectuer des essais en environnement spatial profond pour son nouveau télescope spatial James Webb (JWST), la NASA a dû moderniser sa Chambre A historique au Centre Spatial Johnson, qui avait été utilisée pour les essais des engins spatiaux Apollo. Le JWST est un grand télescope infrarouge doté d’un miroir primaire de 6,5 m, dont le lancement est prévu en 2018 pour remplacer le télescope Hubble. Les essais du JWST exigeaient que la chambre massive de 13,7 m de diamètre sur 19,8 m de haut atteigne et maintienne des températures de 30 K (-405 °F). Cela n’avait jamais été tenté auparavant pour une chambre de cette taille.

Solution : Pour développer ce système de carénage à hélium gazeux (GHe) sans précédent, la NASA et son entrepreneur principal, Jacobs, se sont tournés vers Dynavac, l’expert en ingénierie et fabrication cryogénique thermique. Dynavac a fabriqué et installé des carénages refroidis à l’azote liquide (LN2, 80 K) et à l’hélium gazeux (20 K). L’hélium gazeux généré par le système de réfrigération à hélium passe à travers des tubes extrudés pour créer l’environnement thermique. Le système de carénage intérieur, fabriqué à partir de tôles d’aluminium et de poutres en I, a été construit à partir de panneaux d’environ 3,6 m de large et 12,2 m de long. Ceux-ci devaient être peints sur un côté avec une peinture noire spéciale à haute absorptivité/émissivité optique.

Une analyse technique approfondie par Dynavac a été nécessaire pour le positionnement et le soudage des tubes sur la tôle d’aluminium afin d’assurer la conformité aux spécifications de fonctionnement et de performance thermique. Le système résultant est l’un des plus grands carénages GHe jamais construits et comprend des panneaux extérieurs qui fonctionnent sous des conditions d’azote liquide (-196 °C), et un carénage à hélium de la chambre intérieure qui fonctionne à 30 K (-405 °F).

Au total, Dynavac a conçu, fabriqué et installé 70 panneaux de carénage cryogénique dans la Chambre A. En raison des exigences strictes de la NASA en matière de performance et de sécurité, le projet a nécessité des efforts substantiels en matière de planification, d’ordonnancement, de rapports et de certification des matériaux et des procédures. En fait, la NASA a appliqué bon nombre des mêmes spécifications de test et de documentation utilisées pour les vols spatiaux habités. Tous les composants du carénage ont été produits et testés dans les installations de 4 645 m² de l’entreprise à Hingham, Massachusetts.

Dynavac est l’une des rares entreprises au monde capable de gérer de tels projets de simulation spatiale pluriannuels et à grande échelle, et nous sommes impatients de continuer à soutenir la NASA pour le programme du télescope spatial James Webb. Découvrez ces vidéos sur la mise à niveau du carénage et le processus de modernisation de la Chambre A de la NASA et visitez le site web du projet JSWST pour vous tenir informé des dernières nouvelles.

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