Het is tijd voor de volgende – superspannende – stap: het uitvouwen van het zonneschild.
Het is alweer bijna een week geleden dat de krachtigste observatorium ooit gebouwd het luchtruim koos. De James Webb-telescoop was als origami opgevouwen om in een Ariane-5-raket te passen. En nu, terwijl de telescoop door het uitgestrekte heelal vliegt, klapt hij steeds meer onderdelen uit. Vandaag staat het meest uitdagende element op het programma: het is tijd voor de uitrol van het zonneschild.
Uitrol
De afgelopen dagen zijn overigens al wel wat voorzetjes gedaan. Gisteren heeft James Webb bijvoorbeeld al zijn ‘hals’ uitgestrekt. Hierdoor ontstond er een opening, waardoor er nu voldoende ruimte is gecreëerd voor het volledig uitklappen van het zonneschild. Bovendien zijn gister ook de covers waarmee het opgevouwen zonneschild bedekt was, succesvol verwijderd.
Het gaat overigens nog wel even duren voordat het zonneschild volledig is uitgeklapt. Dat komt omdat het schild nadat het is uitgerold, ook nog strak getrokken moet worden. En dat kost wat extra tijd. Vermoedelijk is het zonneschild zondag in volledige gereedheid gebracht.
Zonneschild
Het betekent dat een deel van James Webb nooit meer direct zonlicht zal zien. Want door het zonneschild wordt Webb opgesplitst in een ‘hete kant’ en een ‘koude kant’.
You’re hot and you’re cold… 🎵#NASAWebb is split into a “hot side” and “cold side” by its sunshield. The sunshield will always be facing the Sun to block out heat and light, as Webb's mirrors need to stay extremely cold to observe faint heat signals in the universe! pic.twitter.com/GciNPo04nr
— NASA Webb Telescope (@NASAWebb) December 29, 2021
Dat is heel belangrijk. De James Webb-telescoop zal voornamelijk het infraroodlicht van zwakke en zeer verre objecten gaan waarnemen. En om die zwakke signalen te kunnen detecteren, moet de telescoop zelf extreem koud zijn. Daarom is er een 5-laags zonneschild, ter grootte van een tennisbaan, vervaardigd. Dit schild zal de telescoop beschermen tegen externe licht- en warmtebronnen (zoals de zon, aarde en maan) en tegen de warmte die door het observatorium zelf wordt uitgestraald. Je kunt dit zonneschild dus een beetje vergelijken met een parasol, dat altijd naar de zon gericht zal zijn om warmte en licht af te weren.
Het zonneschild wordt getest op aarde.
5-laags
Je vraagt je misschien af waarom de vernuftige ruimtetelescoop een 5-laags zonneschild heeft in plaats van één dikke. Dat komt omdat elke volgende laag van het zonneschild koeler is dan de laag eronder. De opening tussen de lagen in zorg bovendien voor een extra isolerend effect. Kortom, één groot dik zonneschild geleidt veel meer warmte dan een zonneschild bestaande uit vijf lagen, gescheiden door vacuüm.
Materiaal
Het glanzende zilveren materiaal van het 5-laagse zonneschild is een complex en innovatief staaltje techniek. Het lichtgewicht schild is gemaakt van het materiaal Kapton, dat een hoge hittebestendigheid heeft. Elke laag is daarnaast nog gecoat met aluminium en heeft een specifieke dikte en grootte. De heetste twee lagen van de naar de zon gerichte zijde hebben bovendien ook een soort silicium-coating, om de warmte van de zon terug de ruimte in te reflecteren. De vlieger-achtige vorm en het aantal lagen spelen allebei een belangrijke rol. Zo wordt elke afzonderlijke laag met precisie gepositioneerd zodat de telescoop zo goed mogelijk zijn werk kan doen.
Het tandenbijten is begonnen. Want er mag tijdens het uitrollen van het zonneschild niets mis gaan. Het zonneschild is namelijk echt cruciaal voor het functioneren van de telescoop. Het team is in ieder geval goed voorbereid. De stappen zijn op aarde namelijk uitvoerig getest en geoefend. Toch is het spannend of de uitrol van het zonneschild in het heelal, op miljoenen kilometers afstand van de aarde en zonder mogelijkheid tot ingrijpen, ook volgens plan zal gaan. Wordt vervolgd…
