Le coffre-fort, 40 pieds de diamètre, La porte de 40 tonnes de la chambre A du Johnson Space Center de la NASA à Houston a été descellée le 18 novembre marquant la fin des tests cryogéniques pour le télescope spatial James Webb de la NASA.

L'ouverture massive de la porte de la chambre historique met fin à environ 100 jours de tests pour Webb, une étape importante dans le voyage du télescope vers la rampe de lancement. Le test de vide cryogénique a commencé lorsque la chambre a été scellée le 10 juillet, 2017. Les scientifiques et les ingénieurs de Johnson ont soumis le télescope optique et le module d'instruments scientifiques intégrés (OTIS) de Webb à une série de tests conçus pour s'assurer que le télescope fonctionnait comme prévu dans un environnement extrêmement froid, environnement sans air semblable à celui de l'espace.

« Après 15 ans de planification, rénovation de chambre, des centaines d'heures de tests de réduction des risques, le dévouement de plus de 100 personnes à travers plus de 90 jours de tests, et survivant à l'ouragan Harvey, le test cryogénique OTIS a été un succès retentissant, " a déclaré Bill Ochs, chef de projet pour le télescope spatial James Webb au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. "L'achèvement du test est l'une des étapes les plus importantes de la marche vers le lancement de Webb."

Ces tests comprenaient une importante vérification de l'alignement des 18 segments de miroir primaire de Webb, pour s'assurer que tout le plaqué or, segments hexagonaux agissaient comme un seul, miroir monolithique. C'était la première fois que l'optique du télescope et ses instruments étaient testés ensemble, bien que les instruments aient déjà subi des tests cryogéniques dans une chambre plus petite à Goddard. Ingénieurs de Harris Space and Intelligence Systems, dont le siège est à Melbourne, Floride, a travaillé aux côtés du personnel de la NASA pour le test à Johnson.

« L'équipe Harris a intégré les 18 segments de miroirs de Webb à Goddard et a conçu, construit, et aidé à faire fonctionner l'équipement avancé de soutien au sol et de test optique à Johnson, " a déclaré Rob Mitrevski, vice-président et directeur général du renseignement, surveillance, et reconnaissance à Harris. "Ils étaient une clé, permettant une partie de l'équipe de test du télescope Webb réussie. "

L'équipe du télescope Webb a persisté dans les tests même lorsque l'ouragan Harvey a frappé la côte du Texas le 25 août en tant qu'ouragan de catégorie 4 avant de caler sur l'est du Texas et de s'affaiblir en une tempête tropicale. où il a chuté jusqu'à 50 pouces de pluie dans et autour de Houston. De nombreux membres de l'équipe du télescope Webb à Johnson ont enduré la tempête historique, travaillant sans relâche pendant la nuit pour s'assurer que les tests cryogéniques de Webb ne soient pas interrompus. Dans le sillage de la tempête, certains membres de l'équipe Webb, y compris les membres de l'équipe de Harris, ont donné de leur temps pour aider à nettoyer et à réparer des maisons dans la ville, et distribuer de la nourriture et de l'eau à ceux qui en ont besoin.

"Les individus et les organisations qui nous ont conduits à cette étape la plus importante représentent le meilleur des meilleurs. Leurs connaissances, dévouement, et l'exécution pour réussir les tests comme prévu, même en endurant l'ouragan Harvey, ne peut pas être surestimé, " a déclaré Mark Voyton, Élément de télescope optique du télescope spatial James Webb et gestionnaire d'instruments scientifiques intégré à Goddard. "Chaque membre de l'équipe a fourni des connaissances et un aperçu critiques de la planification et de l'exécution stratégiques et tactiques nécessaires pour atteindre tous les objectifs de test, et je suis honoré d'avoir vécu cette phase de nos tests avec chacun d'entre eux."

Avant de refroidir la chambre, les ingénieurs en ont retiré l'air, ce qui a pris environ une semaine. Le 20 juillet, les ingénieurs ont commencé à amener la chambre, le télescope, et les instruments scientifiques du télescope jusqu'à des températures cryogéniques, un processus qui a pris environ 30 jours. Pendant le refroidissement, Webb et ses instruments ont transféré leur chaleur à l'azote liquide environnant et aux enveloppes d'hélium gazeux froid dans la chambre A. Webb est resté à des températures "cryo-stables" pendant environ 30 jours supplémentaires, et le 27 septembre, les ingénieurs ont commencé à réchauffer la chambre aux conditions ambiantes (près de la température ambiante), avant de pomper l'air à l'intérieur et de desceller la porte.

"Avec une équipe intégrée de tous les coins du pays, nous avons pu créer un espace profond dans notre chambre et confirmer que Webb peut fonctionner parfaitement en observant les coins les plus froids de l'univers, " a déclaré Jonathan Homan, chef de projet pour les tests cryogéniques de Webb chez Johnson. "Je m'attends à ce que [Webb] réussisse, alors qu'il se rend au point 2 de Lagrange [après le lancement] et explore les origines des systèmes solaires, galactique, et a la chance de changer notre compréhension de notre univers."

Pendant que Webb était à l'intérieur de la chambre, isolé de la lumière extérieure visible et infrarouge, les ingénieurs l'ont surveillé à l'aide de capteurs thermiques et de systèmes de caméras spécialisés. Les capteurs thermiques surveillaient la température du télescope, tandis que les systèmes de caméras suivaient la position physique de Webb pour voir comment ses composants se déplaçaient très minutieusement pendant le processus de refroidissement. La surveillance du télescope tout au long des tests a nécessité l'effort coordonné de chaque membre de l'équipe Webb de Johnson.

"Cette équipe de test a couvert presque toutes les disciplines d'ingénierie que nous avons sur Webb, " a déclaré Lee Feinberg, gestionnaire d'éléments de télescope optique pour le télescope Webb à Goddard. "Dans chaque domaine, il y avait une incroyable attention aux détails et un excellent travail d'équipe, pour nous assurer que nous comprenons tout ce qui s'est passé pendant le test et pour nous assurer que nous pouvons affirmer avec confiance que Webb fonctionnera comme prévu dans l'espace."

Dans l'espace, le télescope doit être maintenu extrêmement froid, afin de pouvoir détecter la lumière infrarouge de très faible, objets distants. Webb et ses instruments ont une température de fonctionnement d'environ 40 Kelvin (ou environ moins 387 Fahrenheit / moins 233 Celsius). Parce que l'instrument infrarouge moyen du télescope Webb (MIRI) doit être maintenu plus froid que les autres instruments de recherche, il s'appuie sur un refroidisseur cryogénique pour abaisser sa température à moins de 7 Kelvin (moins 447 degrés Fahrenheit / moins 266 degrés Celsius).

Pour protéger le télescope des sources extérieures de lumière et de chaleur (comme le Soleil, Terre et Lune), ainsi que de la chaleur émise par l'observatoire, un cinq couches, un pare-soleil de la taille d'un court de tennis agit comme un parasol qui fournit de l'ombre. Le pare-soleil sépare l'observatoire en un lieu chaleureux, côté soleil (atteignant des températures proches de 185 degrés Fahrenheit / 85 degrés Celsius) et un côté froid (moins 400 degrés Fahrenheit / moins 240 degrés Celsius). Le pare-soleil empêche la lumière du soleil d'interférer avec les instruments sensibles du télescope.

Le prochain voyage des instruments scientifiques et de l'optique combinés de Webb à Northrop Grumman Aerospace Systems à Redondo Beach, Californie, où ils seront intégrés à l'élément du vaisseau spatial, qui est le bus combiné pare-soleil et vaisseau spatial. Ensemble, les pièces forment l'observatoire complet du télescope spatial James Webb. Une fois totalement intégré, l'ensemble de l'observatoire subira d'autres tests lors de ce qu'on appelle les « tests au niveau de l'observatoire ». Ce test est la dernière exposition à un environnement de lancement simulé avant les tests de vol et de déploiement sur l'ensemble de l'observatoire.

Webb devrait être lancé depuis Kourou, Guyane Française, au printemps 2019.