JWST - James Webb Space Telescope

Hallo Daniel

Danke für die Info. Ist ja auch logisch, das man das teure Flugmodell etwas vorsichtiger behandelt. So weiß man schon vorher, daß dieses die Tests schadlos überstehen sollte, wenn nichts schiefgeht.
Wenn man schon Meßdaten von einem Qualifikationsmodell hat, kann man ja beim Flugmodell bei geringerer Belastung prüfen, ob bis dahin alles genauso verläuft, und dann einfach annehmen, dass bei höherer Belastung die Ähnlichkeit bestehen bleiben würde.
Aber wo liegt da eigentlich die Meßlatte? Wird bei der Qualifikation mit realen Beanspruchungen getestet und das Flugmodell dann geschont? Oder wird bei der Qualifikation etwas draufgepackt, damit man das Flugmodell dann mit zu erwartenden realen Beanspruchungen testen kann?


viele Grüße
Steffen

Hallo Steffen,

dazu steht einiges im ECSS-Standard ECSS-E-ST-10-03C "Testing". Den kann man sich (nach Registrierung) hier runterladen:
http://ecss.nl/standards/ecss-standards-on-line/active-standards/engineering/

development tests
- nicht auf Qualifikations- oder Flugmodellen.
- die Lasten können den Auslegungsfall übersteigen.

qualification test
- soll nachweisen, dass das Design in der geplanten Umgebung funktioniert und die Leistung erfüllt
- auf dediziertem Qualifikationsmodell, außer beim Proto-Flight-Ansatz
- bevor der Bau der Flughardware beginnt
- Level sind "Maximalwerte" + Margin, in einer langen Liste im Standard definiert, Temperaturen +-5°C zum Acceptancefall,

acceptance test
- soll nachweisen, dass die produzierte Hardware in der geplanten Umgebung funktionier und die Leistung erfüllt, und dass keine Baufehler (fehlerhaftes Material, workmanship-defects) vorliegen
- auf Flughardware, außer bei Proto-Flight
- Level sind "Maximalwerte" + Margin, in einer langen Liste im Standard definiert, Temperaturen +-5°C zum Designfall

protoflight test
- Kombination aus Qualifikation und Acceptance, auf der ersten Flughardware
- ggf. nimmt man hier auch dedizierte Modelle (Strukturmodell) und baut sie später zu einem Flugmodell um
- Lastlevel sind wie bei Qualifikation, Dauern/Zyklen sind wie bei Acceptance ... gilt aber auch nicht immer

Interessante Liste !
Wodurch man sich erinnern darf und sollte, daß nicht nur im Kontrollraum die sichtbaren Leute während des Starts besorgte Gesichter machen. Sondern selbst die Leute im Hintergrund, die irgendwo im Abnahmeprotokoll ein Häkchen gesetzt haben....

Es gibt jetzt mehr Einzelheiten zu der aufgetretenen Anomalie beim Vibrationstest des JWST im Dezember:
die in der Startkonfiguration eingeklappten "Flügel" der Spiegelanordnung werden gegen mechanische Anschläge/Widerlager vorgespannt. An diesen Stellen hat es beim Vibrationstest "gapping" gegeben, d.h. die beiden Seiten des mechanischen Kontakts haben kurzzeitig abgehoben, so das sich wiederholt ein Spalt bildete, der sich dann wieder schloß. Dies macht sich als ein "Hämmern" an dieser Stelle bemerkbar, was unschön ist, da der "Aufprall" jeweils zu hohen Belastungsspitzen im Material führen kann. Diese Stellen sind inzwischen sorgfältig untersucht worden, ohne dass bleibende Schäden festgestellt wurden. Das Testprogramm soll im Januar 2017 wieder aufgenommen werden.

   Quelle: https://jwst.nasa.gov/vibrationTestStatus.html

Was passiert, wenn das Licht in dem gigantischen Reinraum ausgeschaltet wird, welcher derzeit das James Webb Space Telescope der NASA beherbergt?



Die Techniker, die gerade das Teleskop und seine ausgedehnten goldenen Spiegel überprüfen, sehen in diesem Bild (volle Auflösung: https://images.raumfahrer.net/up062420.jpg) wie verschwommene Geister aus, als sie im Spacecraft Systems Development and Integration Facility (SSDIF) am NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, USA die "Licht-aus"-Inspektion durchführten.

Die Beleuchtung im Reinraum wurde abgeschaltet, um das Teleskop nach den Vibrations- und Akustiktests zu untersuchen.

Der Contamination Control Engineer benutzte ein helles Blitzlicht und spezielle Ultraviolettblitzlampen, um nach Verunreinigungen im Dunklen zu suchen.

Chris Gunn, NASA-Fotograf:

"Die Leute haben eine geisterhafte Erscheinung durch die Langzeitbelichtung bekommen."

Gunn ließ den Verschluss der Kamera länger offen als normal.
So wurden die Bewegungen der Techniker als unscharfe Flecke aufgezeichnet. Er nutzte auch eine spezielle Technik der "Lichtmalerei", um den Hauptspiegel zu belichten.

Das James Webb Space Telescope ist der wissenschaftliche Nachfolger des Hubble-Weltraumteleskops der NASA und ein internationales Projekt unter der Führung der NASA und seinen Partnern, der ESA und der CSA (Canadian Space Agency). 

Es wird das leistungsfähigste Weltraumteleskop sein, das jemals gebaut wurde.

Für weitere Informationen siehe: https://www.jwst.nasa.gov/ und https://www.nasa.gov/mission_pages/webb/main/index.html

Quelle:

https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2017/nasas-webb-telescope-ghostly-lights-out-inspection

Ich kann mir immernoch nicht vorstellen, daß das Gebilde "oben" ordnungsgemäß aufklappt, sich justiert und zu arbeiten beginnt. Da ists ein Nachteil, Techniker zu sein....
Aber man ist ja auch Optimist

Das James Webb Weltraum Teleskop hat die Vibrationstests bei 5-100 Hertz bestanden:



Noch im Frühjahr wird es in die große Vakuum-Kammer nach Houston geschickt.
Danach geht es zu Northrop Grumman nach Redondo Beach, Kalifornien zur entgültigen Montage und weiteren Tests vor dem Flug.

Man befürchtet eine Verschiebung des Starts, weil BepiColombo auch mit einer Ariane 5 in dieser Zeit gestartet werden soll.
BepiColombo hätte Vorrang wegen des erforderlichen Startfensters.

JWST hat aktuell einen 3,5 monatigen Planungspuffer, liegt damit einigermaßen im Zeitplan. Man weiß aber noch nicht, ob das Geld zum Projektende hin reichen wird.

http://spacenews.com/spaceport-schedule-conflict-could-delay-jwst-launch/

JWST Start ist jetzt 2019. Oktober 2018 bleibt für Bepi Colombo reserviert.


Quelle: IAC 2017 Jacques Breton, Arianespace VP Sales & Customers, hat es (so eher nebei) im Rahmen seiner Präsentation zur Ariane 6 ewähnt.

Och nee, noch n Jahr länger warten... 
Hauptsache sie lagern es vernünftig, Galileo darf sich nie wieder wiederholen...

JWST beendet Thermal Vakuum Tests:

Credits: NASA/Chris Gunn                                              Foto vom 1. Dezember 2017

Das James Webb Teleskop verlässt Chamber A im Johnson Space Center in Houston, Texas.
Getestet wurde das Teleskop und die Integrated Science Instrument Module (ISIM).
Getestet wurde im Vakuum bei Minus 262 °C.

Chamber A ist die größte Thermal Vakuum Kammer.
Der Durchmesser beträgt 16,80 Meter, die Höhe 27,40 Meter.
Allein die Tür hat einen Durchmesser von 12,20 m und wiegt 40 Tonnen.
In der Vergrößerung kann man die Menschen in der Kammer zum Größenvergleich erkennen.

Als nächstes wird das Teleskop nach Northrop Grumman Aerospace Systems in Redondo Beach, Kalifornien transportiert, wo es mit seinen Raumfahrt-Komponenten (Spacecraft Bus und dem riesigen Sonnenschirm) verbunden wird.
Credits: NASA/Chris Gunn                                              Foto vom 1. Dezember 2017


Quelle

Das Problem ist, dass beide Missionen eine komplette Auslastung von GSC erfordern, man also nicht parallel die Vorbereitungen für BepiColumbo und JWST durchführen kann (bzw. die Kunden das so fordern). Da Bepi halt ein planetares Startfenster zu treffen hat, hat die Mission den Vorrang bekommen und JWST muss warten. Ursprünglich wären sie die Missionen nicht in die Quere gekommen, aber beide hatten so viele Verschiebungen, dass sie jetzt quasi gleichzeitig gestartet werden sollten.
Allerdings wars wohl am Ende auch so, dass es dem JWST Team zumindest ganz recht war, ein bisschen mehr Zeit zu haben, weil die Testphase wohl länger als geplant dauert. Und langsam kommt man wieder in Richtung aufgebrauchtes Budget, es darf also nichts mehr schief gehen.

Würde mich mal interessieren wie es beim JWST mit Vibrationen aussieht (wenn man sich schon solche Sorgen um einen Tesla macht)? Das Teleskop hat ja massig bewegliche Arme, Spiegel und sonstige Teile die sich nach dem Start alle fehlerfrei entfalten müssen.

Insbesondere die Frage hinsichtlich den Belastungen beim Start auf einer Ariane 5? Eine Sojus beispielsweise soll ja vergleichsweise sanft starten (bis auf die Beschleunigung), während speziell große Feststoffbooster Vibrationen und Schläge erzeugen. Wäre interessant hier mal einen Vergleich der Träger zu bekommen? Einerseits finde ich es zwar gut dass JWST mit einem der derzeit sichersten Träger startet auf der anderen Seite mache ich mir etwas Sorgen um die filigrane Konstruktion. Wäre nicht die erste Mission die an mechanischen Problemen mit irgendwelchen Gelenken scheitert.

Beim Start sind die ganzen "feinen Bauteile" und Mechaniken ja zusammengefaltet und gesichert, um deren Belastung zu kontrollieren und zu senken. Die entfaltete Struktur könnte sonst ihr eigenes Gewicht unter 1g schon nicht tragen. Aber stimmt, die Struktur und die Mechanismen an JWST sind wahrscheinlich eine Problem ganz eigener Größenklasse, v.a. auch mit welcher Genauigkeit die Entfaltung funktieren muss.

Das Problem ist, dass beide Missionen eine komplette Auslastung von GSC erfordern, man also nicht parallel die Vorbereitungen für BepiColumbo und JWST durchführen kann (bzw. die Kunden das so fordern). Da Bepi halt ein planetares Startfenster zu treffen hat, hat die Mission den Vorrang bekommen und JWST muss warten. Ursprünglich wären sie die Missionen nicht in die Quere gekommen, aber beide hatten so viele Verschiebungen, dass sie jetzt quasi gleichzeitig gestartet werden sollten.
Allerdings wars wohl am Ende auch so, dass es dem JWST Team zumindest ganz recht war, ein bisschen mehr Zeit zu haben, weil die Testphase wohl länger als geplant dauert. Und langsam kommt man wieder in Richtung aufgebrauchtes Budget, es darf also nichts mehr schief gehen.

Angeblich hat die 6-9 monatige Startverschiebung nichts mit BepiColombo zu tun, sondern einzig mit Problemen bei der Integration von einzelnen Komponenten vom JWST selbst. Der wissenschaftliche Leiter der NASA, Thomas Zurbuchen, will im Januar eine unabhängige Überprüfung zum Status vom JWST einleiten. Wichtig ist doch aber, dass das Teleskop später einwandfrei funktioniert, dafür ist eine etwas längere Wartezeit doch hinnehmbar.
https://spacepolicyonline.com/news/zurbuchen-will-initiate-independent-review-of-jwst-schedule/

Dazu auch diese Meldung vom 28. September:

Today’s statement announcing the delay to March-June 2019 makes no mention of the ESA launch conflict.  The delay is attributed entirely to the complexity of integrating the various parts of the spacecraft.

https://spacepolicyonline.com/news/james-webb-space-telescope-launch-slips-again/

Durch den "Shutdown" könnte es jetzt zu weiteren Verzögerungen beim JWST kommen. 

Should the government shut down, the Houston centre would close and work on the telescope would halt. When it comes to preparing spacecraft for launch, NASA’s shutdown plan makes exceptions only for those necessary to prevent harm to life or property.

https://www.nature.com/articles/d41586-018-00928-3

Durch den "Shutdown" könnte es jetzt zu weiteren Verzögerungen beim JWST kommen. 

Die zwei Tage...

Überlegungen zu Servicemissionen abgetrennt und verschoben nach https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=16004.0

Gruß   Pirx

Ich habe einen, wie ich finde, hochinteressanten Film über das JWST gefunden.

Das Teil ist WAHNSINN!!!   

Ich hatte gar keine Ahnung, wie komplex und leistungsfähig das Ding ist. Es könnte locker ein brennendes Streichholz auf dem Mond aufspüren! Ob das allerdings auch alles so hinhaut... wie gesagt, hochkomplex ist fast noch tief gestapelt!! Da kommen jedenfalls spannende Zeiten auf uns zu!!! 

Der amerikanscihe Rechnungshof erwartet offenbar weitere Verzögerungen bei nur noch wenig Zeitpuffer im aktuellen Plan:
http://spacenews.com/gao-warns-jwst-could-face-more-delays-and-cost-overruns/

Interessant finde ich die Aussage zum Sonnenschild: Bei den Tests ist nicht das Entfalten "das Problem" ... das dauert nur ein paar Wochen. Nein, das erneute Einpacken ist "das Problem" in den Tests. Das dauert nach jedem Test offenbar 2 Monate.
Bei den tests hat man offenbar auch Risse im Schild entdeckt ("Workmanship error"), die man reparieren kann.
Man arbeitet jetzt 7/24 ... das heißt, man kann eigentlich nicht weiter "beschleunigen". Alleine mehr Geld heilt den Arbeitsfortschritt nicht. Wobei man ja eh nie alle Arbeitspakete "gleichzeitig/parallel" beackern kann.

Offenbar musste man auch Triebwerke wieder abbauen und überholen, offenbar auch ungeplanter Mehraufwand auf dem Weg zur Integration.

... das Entfalten ... dauert nur ein paar Wochen ...

Wie jetzt - dann auch nach dem Start im Weltraum? 

Nein, das sind wohl die Testprozeduren: Schrittweise entfalten ... nachschauen ... vielleicht wieder einen Schritt zurück ... wieder anfahren ... wieder anhalten ...

Hallo,

Presse Telefonkonferenz am 27. März 2018 zum Stand von James Webb auf NASA Live: Media Teleconference on Status of James Webb Space Telescope
Mit

• Acting NASA Administrator Robert Lightfoot
  
• Associate Administrator of NASA’s Science Mission Directorate (SMD) Thomas Zurbuchen
  
• Deputy Associate Administrator of SMD Dennis Andrucyk
  

Weitere Startverzögerung: Start wahrscheinlich nicht vor Mai 2020 ("a 70% confidence level that May 2020 is achievable as a launch date for James Webb"). Auch der Kostenrahmen von 8 Milliarden US$ kann wohl nicht eingehalten werden, und dann müsste Kongress dem neuen, höheren Budget zustimmen. Als Konsequenz kann sich auch das weitere Astrophysikprogramm der NASA verzögern, z.B. WFIRST und die Projekte im nächsten Decadal Survey.
Und dann bricht den Kollegen auch noch die Telefonkonferenz zusammen...

Gruß
Volker

Ich dachte WFIRST ist zum deutlichen Streichkandidaten geworden?

Das wurde doch durch den Senat (wie fast alles) zurück genommen
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Wie konnte man hier nur einmal mit 500 Millionen Planen?!