ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）は、待望の「次世代」望遠鏡です。これは、以前のどの宇宙望遠鏡よりも長い波長とより高い感度を使用して、ダストの星形成領域の奥深くを振り返ることを期待しています。 。私たちをこの次のレベルに導くために、この画期的な超巨大望遠鏡を構築するには、新しい技術を開発する必要があることをある程度理解できます。あなたは正しいでしょう。
実際、エンジニアは、宇宙船をまとめるバックボーンである独自のシャーシを構築するために、少々手に負えないものを使用する必要がありました。
Unobtainiumは、ジェームズキャメロンの映画「アバター」で採掘された素材の名前だけではありません。これは、エンジニアリングで使用される単語であり、特定のアプリケーションの特定の設計を満たすために必要な、非常にまれで、コストがかかり、物理的に不可能である材料またはデバイスを説明するために使用されます。
JWSTのシャーシ（Integrated Science Instrument Module ISIMと呼ばれます）は、これまで製造されたことのない複合材料でできており、天文台が軌道に到達したときに遭遇する超低温に耐えなければなりませんでした。 ）地球から。
ISIMは、非常に重要なテストに合格しました。ゴダードの宇宙環境シミュレーターでのテストのサイクル中に、冥王星の表面よりも低い27ケルビン（華氏-411度）まで落ち込んだ生き残る温度です。3階建ての熱真空チャンバーです。宇宙で見られる温度と真空状態をシミュレートします。
シャーシの構築を担当したGoddard宇宙飛行センターのチームは、JWSTのさまざまな機器が正確な極低温の位置合わせと安定性を維持しながら、打ち上げ中に発生する極端な重力に耐えることができる材料を必要としていました。
テストは、自動車サイズの構造が室温から極寒に冷却されたときに予測どおりに収縮および変形したかどうかを確認するために行われました。科学機器は、望遠鏡の6.5によって集められた光を受け取るために構造上の特定の位置を維持する必要があるため、非常に重要です-meter（21.3フィート）プライマリミラー。構造物が寒さのために予測できない方法で収縮または歪んだ場合、計器はもはや、ビッグバンに続く最初の明るいグローから生命を支えることができる星系の形成まですべてについてのデータを収集する位置にありません。
彼らが最初に始めたとき、必要なものの説明に遠隔的に適合するものは何もありませんでした。そのため、1つの代替案が残りました。チームメンバーが冗談で「ウノバテニウム」と呼んでいた、独自のまだ製造されていない材料を開発することでした。数学的モデリングにより、チームは2つの複合材料を組み合わせることにより、直径75 mm（3インチ）の構造の正方形のチューブを製造するのに理想的なカーボンファイバー/シアン酸エステル樹脂システムを作成できることを発見しました。
最近の26日間のテスト中、およびテストのサイクルが繰り返され、ゴダードのエンジニアによって設計されたトラスのようなアセンブリは割れませんでした。構造は、針の幅が27ケルビン（華氏-411度）に達したときに、わずか170ミクロン（針の幅）で予測されるように収縮し、約500ミクロンの設計要件をはるかに超えました。 「構造が動きすぎた場合、軌道上で器具を再調整することはできなかっただろう」とISIM構造プロジェクトマネージャーのエリックジョンソンは述べた。 「そのため、適切な構造を設計したことを確認する必要がありました。」
このタイプの構造は、JWSTを超えた次世代のNASAに将来役立つ可能性があり、製造業者が条件に高い許容度を要求する構造の設計に役立つ「スピンオフ」になる可能性もあります。
出典：NASAゴダード
