Vuonna 1996 NASA aloitti työskentelyn James Webbin avaruusteleskooppi (JWST), seuraavan sukupolven infrapunaobservatorio, joka olisi täydellinen muutos. Ja ensi vuonna, useiden viivästysten, kustannusten ylittymisen ja perusteellisen testauksen jälkeen, observatorio pääsee vihdoin avaruuteen. Huolimatta COVID-19-epidemian aiheuttamasta lisäviiveestä NASA ilmoitti äskettäin kohdistavansa tavoitteensa 31. lokakuuta 2021 , julkaisupäivänä.
Muina hyvinä uutisina NASAn tiimit Goddardin avaruuslentokeskus käytti hyväkseen sitä tosiasiaa, että JWST on nyt täysin koottu suorittamaan erittäin kriittistä ohjelmisto- ja sähköanalyysiä, joka tunnetaan nimellä Kattava järjestelmätesti (CST). Tämä oli ensimmäinen kerta, kun täysin kootulle ajoneuvolle suoritettiin täydellinen järjestelmäarviointi, ja se auttaa varmistamaan, että JWST toimii avaruudessa, kun sen aika koittaa!
Kun CST-testi on valmis, Goddardin ja Northrop Grummanin (päävalmistajan) tehtävätiimeillä on nyt perustiedot ajoneuvon sähköisistä toiminnallisista suorituskyvyistä. Seuraavien kuukausien aikana observatoriolle suoritetaan viimeinen sarja akustisia ja tärinätestejä simuloidakseen laukaisun aikana kohdistuvia rasituksia. Kun tämä on tehty, tiimit suorittavat toisen koko järjestelmäanalyysin.
NASAn James Webb -avaruusteleskoopin täydellisen kokoonpanon jälkeen testausryhmät suorittivat CST:n. Kiitokset: NASA/Chris Gunn
Insinöörit vertailevat sitten molempien tuloksia (jotka ovat toivottavasti samat) varmistaakseen, että avaruusalus toimii täydellisenä pakettina ja kestää laukaisua ja sen jälkeen toimimista avaruudessa. Kuten Randy Pollema, Webbin Northrop Grummanin sähköintegraatio- ja testausjohtaja, sanoi hiljattain NASA:ssa lehdistötiedote :
'En ole koskaan nähnyt tällaista ponnistusta, yhteistyötä ja organisaatioiden välisiä ponnisteluja tuoda niin monia erilaisia tiimejä ja ihmisiä niin monilla eri aloilla yhteen toteuttamaan yhteinen päämäärä näin menestyksekkäästi. Olemme erittäin ylpeitä ja tunnemme paljon henkilökohtaista palkkiota siitä, mitä olemme saaneet aikaan viime vuoden aikana kokoamalla Webbin lopulliseen muotoonsa, ja tämän viimeisimmän järjestelmäarvioinnin valmistuttua voimme luottavaisesti siirtyä eteenpäin tietäen että kokous oli menestys.'
Observatorion kaltaiselleJames Webb, testauksen merkitystä ohjelmistokehityksen kannalta ei voi liioitella. Yksinkertaisesti sanottuna JWST on suurin ja teknisesti monimutkaisin koskaan rakennettu avaruusteleskooppi, joka koostuu monista komponenteista, joiden ei tarvitse toimia vain yksinään vaan osana integroitua pakettia.
Observatorion koko tarkoittaa myös sitä, että se on taitettava ylös, jotta se mahtuu hyötykuorman suojukseen (alias nokkakartio), joka sijaitsee Ariane 5 -raketin päällä, joka lähettää sen avaruuteen. Kun teleskooppi on levitetty avaruuteen, sen on avauduttava, jotta se voi käyttää instrumenttejaan ja alkaa kerätä valoa. Sellaisenaan tämän kaltaiset arvioinnit varmistavat, että kaikki järjestelmät varmistetaan ja validoidaan etukäteen ja että ne kommunikoivat keskenään kunnolla.
CST:t auttavat varmistamaan tehtävän onnistumisen varmistamalla, että JWST:n elektroniikka ja ohjelmisto toimivat yhdessä. Tekijät: Northrop Grumman
Ohjelmiston osalta CST koostuu yksittäisistä koodiyksiköistä, jotka testataan sitä mukaa, kun ne kirjoitetaan, ja testataan sitten uudelleen, kun ne yhdistetään yhä suurempiin ohjelmistokomponentteihin. Aina kun virhe korjataan tai ominaisuus lisätään, testit on suoritettava uudelleen sen varmistamiseksi, että muuttunut koodi ei aiheuta virheitä. Kaiken kaikkiaan vastuuhenkilö työskenteli 24 tuntia vuorokaudessa 15 päivää putkeen suorittaen noin 1 070 skriptiä ja lähes 1 370 prosessivaihetta.
Ennen täydellistä kokoamista insinöörit ja tehtäväryhmät suorittivat suorituskykyarviointeja simulaatioiden ja korvikkeiden avulla, minkä ansiosta he pystyivät päättelemään tietoja avaruusaluksen osista. Mutta kun observatorio on nyt koottu ja kaikki komponentit toimivat yhdessä, simulaatioita ei enää tarvita, ja insinöörit voivat arvioida sekä ohjelmiston että elektroniikan suoraan.
Kuten jo todettiin, COVID-19-pandemia on häirinnyt useita NASAn toimintoja useissa tiloissa. Hallinto on kuitenkin ratkaissut asian tehostetuilla turvallisuustoimenpiteillä (otettiin käyttöön jo maaliskuussa), jotka vaativat paikan päällä työskentelevän henkilöstön vähentämistä ja ei-välttämättömien etätyöskentelyä.
Toukokuun lopusta lähtien JWST-tiimi aloitti uudelleen lähes täyden vuorotyön puhdashuoneessa ja on arvioinut maaliskuuhun 2021 (joka on sittemmin siirretty lokakuuhun 2021) lykkäämisen vaikutukset. Kun nämä viimeiset vaiheet on ohitettu, JWST voi vihdoin mennä avaruuteen ja alkaa tehdä todella henkeäsalpaavia tähtitieteellisiä tutkimuksia.
JWST on NASAn johtama kansainvälinen ohjelma, jossa on kumppaneita, kuten ESA ja Kanadan avaruusjärjestö (CSA). Kymmenen vuoden tehtävänsä aikana se tutkii kosmoksen kestäviä mysteereitä, kuten pimeän aineen olemassaoloa, pimeää energiaa ja kosmoksen laajenemista. Sen kehittyneet infrapunalaitteet antavat tähtitieteilijöille myös mahdollisuuden tutkia takaisin aikojen alkuun ja nähdä varhaisimmat tähdet ja galaksit muodostumassa.
JWST toimii myös yhdessä eksoplaneettoja etsivien avaruusteleskooppien kanssa, kuten Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Siinä missä TESS ja muut teleskoopit havaitsevat eksoplaneetat, JWST kerää spektrejä luonnehtiakseen niiden ilmakehää. Tämä auttaa tähtitieteilijöitä vastaamaan ikivanhaan kysymykseen siitä, onko Maan ja aurinkokuntamme ulkopuolella elämää vai ei.
Lisälukemista: NASA
