News: Faltspiegel für Hubbles Nachfolger
Wie bringt man einen 6,5-Meter-Spiegel in den Weltraum, wenn die Nutzlastspitze der Startrakete nur fünf Meter breit ist? Die Lösung cleverer Konstrukteure: Man nehme 18 justierbare Segmente und falte den Spiegel zusammen.
© Axsys Technologies (Ausschnitt)
Das Weltraumteleskop Hubble (HST) ist in die Jahre gekommen. Doch die Planungen für seinen Nachfolger laufen bereits seit langem. Das „Next Generation Space Telescope“ – nach einem Verwaltungschef der NASA inzwischen in „James Webb Space Telescope“ (JWST) umbenannt – soll überwiegend im Infraroten beobachten und mit einem 6,5-Meter-Spiegel ausgerüstet sein.
Allerdings: Hätte man den Spiegel des JWST aus dem gleichen Material gefertigt wie den 2,4-Meter-Spiegel des HST, wäre er zu schwer geworden, um überhaupt mit einer Rakete in den Weltraum gebracht werden zu können. Zudem gibt es kein Startsystem, das eine derart große Nutzlast fassen könnte.
Nach einigen Vorversuchen entschieden sich die Planer, den Hauptspiegel aus Segmenten aufzubauen und Beryllium als Trägermaterial zu verwenden. Mit diesem Leichtmetall gelang es, die Masse des JWST-Spiegels in vertretbaren Grenzen zu halten: Pro Quadratzentimeter Spiegelfläche wiegt der JWST-Spiegel nur ein Zehntel des HST-Spiegels. Ein weiterer Vorteil des Berylliums ist seine hohe Formstabilität: Während seines Einsatzes wird der Spiegel nur –220 °C „warm“ sein. Ein Spiegel aus Glas würde sich beim Abkühlen auf diese niedrige Temperatur stärker verformen als einer aus Beryllium.
Für die Fertigung der Spiegelrohlinge musste der Hersteller, die Firma Axsys Technologies Inc. in Cullman, Alabama, USA, eine eigene Werkstätte einrichten. Dort wurde die Rückseite der Berylliumplatten ausgefräst, bis nur noch eine Rippenstruktur stehen blieb, die dem Rohling genügend mechanische Festigkeit verleiht. Die Herstellung aller 18 Spiegelrohlinge ist nun abgeschlossen. Die Teile sind Anfang Februar bei dem Unternehmen L-3 Communications SSG-Tinsley in Richmond, Kalifornien, eingetroffen, wo sie nun geschliffen und poliert werden.
Die Montage der Spiegelsegmente wird von dem Unternehmen Ball Aerospace und dem Goddard-Raumflugzentrum der NASA in Greenbelt, Maryland, übernommen. Der Unterbau, auf dem die Spiegelsegmente montiert sind, ist klappbar, sodass das gesamte Teleskop mühelos in die Nutzlastspitze einer Ariane-5-Rakete hineinpasst. In dem Stauraum findet dann auch noch der mehrschichtige Strahlungsschild des Teleskops Platz, der ausgefaltet 30 Meter lang ist.
UR
Allerdings: Hätte man den Spiegel des JWST aus dem gleichen Material gefertigt wie den 2,4-Meter-Spiegel des HST, wäre er zu schwer geworden, um überhaupt mit einer Rakete in den Weltraum gebracht werden zu können. Zudem gibt es kein Startsystem, das eine derart große Nutzlast fassen könnte.
Nach einigen Vorversuchen entschieden sich die Planer, den Hauptspiegel aus Segmenten aufzubauen und Beryllium als Trägermaterial zu verwenden. Mit diesem Leichtmetall gelang es, die Masse des JWST-Spiegels in vertretbaren Grenzen zu halten: Pro Quadratzentimeter Spiegelfläche wiegt der JWST-Spiegel nur ein Zehntel des HST-Spiegels. Ein weiterer Vorteil des Berylliums ist seine hohe Formstabilität: Während seines Einsatzes wird der Spiegel nur –220 °C „warm“ sein. Ein Spiegel aus Glas würde sich beim Abkühlen auf diese niedrige Temperatur stärker verformen als einer aus Beryllium.
Für die Fertigung der Spiegelrohlinge musste der Hersteller, die Firma Axsys Technologies Inc. in Cullman, Alabama, USA, eine eigene Werkstätte einrichten. Dort wurde die Rückseite der Berylliumplatten ausgefräst, bis nur noch eine Rippenstruktur stehen blieb, die dem Rohling genügend mechanische Festigkeit verleiht. Die Herstellung aller 18 Spiegelrohlinge ist nun abgeschlossen. Die Teile sind Anfang Februar bei dem Unternehmen L-3 Communications SSG-Tinsley in Richmond, Kalifornien, eingetroffen, wo sie nun geschliffen und poliert werden.
Die Montage der Spiegelsegmente wird von dem Unternehmen Ball Aerospace und dem Goddard-Raumflugzentrum der NASA in Greenbelt, Maryland, übernommen. Der Unterbau, auf dem die Spiegelsegmente montiert sind, ist klappbar, sodass das gesamte Teleskop mühelos in die Nutzlastspitze einer Ariane-5-Rakete hineinpasst. In dem Stauraum findet dann auch noch der mehrschichtige Strahlungsschild des Teleskops Platz, der ausgefaltet 30 Meter lang ist.
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