Uruchomienie najpotężniejszego teleskopu, jaki kiedykolwiek zbudowano

Wiedza

Uruchomienie najpotężniejszego teleskopu, jaki kiedykolwiek zbudowano

Nauka to ewolucja. Galileusz użył swojego teleskopu w 1610 roku, aby obalić powszechnie królujące w tej epoce przekonanie, że ciała niebieskie krążą wokół Ziemi. Współcześni astronomowie używają teleskopów na orbicie, aby uzyskać więcej informacji na temat powstawania planet, czarnych dziur i ciemnej materii. Kosmiczny Teleskop Hubble’a ujawnił, że we Wszechświecie istnieje około dwóch bilionów galaktyk — 10 razy więcej niż wcześniej przewidywano.

W związku z tymi odkryciami powstało jeszcze więcej pytań. Aby znaleźć odpowiedź na nie, należy przyjrzeć się kosmosowi o wiele bliżej i z większą dokładnością, niż kiedykolwiek dotąd. Teraz jest to możliwe dzięki teleskopowi Jamesa Webba, najpotężniejszemu teleskopowi, jaki kiedykolwiek zbudowano.

Kiedy NASA uruchomi teleskop Webba w grudniu, będzie on wyposażony w technologię Timken, stanowiącą wsparcie dla udanej misji. To najnowszy przykład tego, jak wiedza firmy Timken w zakresie łożysk służy rozwojowi eksploracji kosmosu i pogłębia wiedzę naukowców o wszechświecie.


„Nasza wiedza w zakresie łożysk została wykorzystana, aby pomóc klientom w badaniu kosmosu, dokonywaniu odkryć dotyczących wszechświata, a nawet śledzeniu i przewidywaniu pogody”.


Łożyska zapewniają ochronę i komunikację

Scott Lafalam, specjalista ds. inżynierii zastosowań firmy Timken, 12 lat temu rozpoczął współpracę z wykonawcą NASA nad projektami łożysk kulkowych i materiałami do budowy teleskopu. Mówi, że ich wymagania były surowe, ale typowe dla lotów kosmicznych.

„Łożyska miały osiągnąć wyjątkowo wysoką wydajność w środowisku kosmicznym” – mówi. „Przecież konserwacja, czy wymiana łożyska umieszczonego na orbicie oddalonej o milion mil jest po prostu niemożliwa”.

Technologia łożysk firmy Timken została wykorzystana w dwóch bardzo ważnych systemach teleskopu Webba: mechanizmach zabezpieczających kluczowe elementy teleskopu kosmicznego przed jego rozłożeniem oraz antenie do komunikacji satelita-stacja naziemna.

Podczas podróży w kosmos mechanizmy zatrzaskowe łożysk kulkowych Timken® zabezpieczą wysięgniki rozmieszczenia, podtrzymujące przypominającą latawiec pięciowarstwową osłonę przeciwsłoneczną teleskopu, utrzymując ją złożoną jak kwiat origami. Podczas rozkładania zatrzaski otworzą się i zwolnią osłonę przeciwsłoneczną, aby zablokować światło i ciepło przed zakłócaniem czułego oprzyrządowania teleskopu.

„Oznacza to bardzo duże obciążenia i wyjątkowo niskie temperatury pracy dla naszych łożysk kulkowych” – mówi Lafalam. „Stworzyliśmy niestandardowe rozwiązanie, które charakteryzuje się specjalnymi profilami konstrukcyjnymi i suchą powłoką smarną”.

Łożyska Timken znajdują się w dwuosiowym zespole Gimbala, który stanowi podparcie anteny zapewniającej łączność satelita-stacja naziemna. Jedna z par łożysk wstępnie obciążonych jest częścią wejściowej strony zespołu. Na stronie wyjściowej znajduje się druga para łożysk i łożysko promieniowe. Oba systemy współpracują ze sobą, aby tak ustawić antenę, by zapewniała ciągłą dwukierunkową transmisję danych między orbitującym teleskopem a naukowcami na Ziemi. Wszystkie łożyska zespołu Gimbala mają już swoją historię zastosowań w kosmosie.


Kiedy NASA uruchomi teleskop Webba w grudniu, będzie on wyposażony w technologię Timken, stanowiącą wsparcie dla udanej misji. To najnowszy przykład tego, jak wiedza firmy Timken w zakresie łożysk służy rozwojowi eksploracji kosmosu i pogłębia wiedzę naukowców o wszechświecie.
Wideo dzięki uprzejmości NASA Goddard

Wiedza sięgająca początków lotów (kosmicznych)

Lafalam i jego koledzy to najnowsza generacja ekspertów od łożysk lotniczych firmy Timken, bazująca na wiedzy pochodzącej z wczesnych lotów i eksploracji kosmosu.

Firma Timken istnieje od kiedy bracia Wright odbyli swój przełomowy lot i od tego czasu odgrywa rolę w rozwoju technologii lotniczej.

Jeśli chodzi o misje kosmiczne, inżynierowie firmy od 1958 roku opracowują różnorodne rozwiązania dla misji NASA. Dzielone łożyska kulkowe Timken do czujników horyzontu pomagały pierwszym astronautom utrzymywać kurs eksperymentalnego statku kosmicznego. Po tym, jak Neil Armstrong i „Buzz” Aldrin zrobili pierwszy krok na Księżycu, żyroskop wyposażony w rozwiązania Timken poprowadził ich Moduł Eksploracji Księżyca z powrotem na statek macierzysty, aby mogli wrócić do domu.


„Łożyska musiały być w stanie osiągnąć wyjątkowo wysoką wydajność w środowisku kosmicznym. Przecież konserwacja, czy wymiana łożyska, umieszczonego na orbicie oddalonej o milion mil, jest po prostu niemożliwa”.


Kiedy astronauci NASA wyruszyli w 2009 roku na spacer kosmiczny, aby przeprowadzić drobne naprawy w Teleskopie Kosmicznym Hubble’a, użyli mini elektronarzędzi z niestandardowymi cienkościennymi, precyzyjnymi łożyskami kulkowymi firmy Timken, które były w stanie wytrzymać ekstremalne temperatury pracy i próżnię kosmiczną.

Lafalam zauważa, że ultra wysoka jakość, istotna dla misji wydajność i wyjątkowe wsparcie inżynierskie to tylko część zadania. „Nasza wiedza w zakresie łożysk została wykorzystana, aby pomóc klientom w badaniu kosmosu, dokonywaniu odkryć dotyczących wszechświata, a nawet śledzeniu i przewidywaniu pogody” – mówi. „Wykonujemy tę pracę każdego dnia, więc łatwo jest to przyjąć za pewnik”.

W miarę zbliżania się procedury startowej, znaczenie pracy — potencjalny wpływ zbliżających się odkryć — jest coraz bardziej wyraźny.


Łazik NASA Perseverance niedawno nagrał wideo pokazujące możliwy lot helikopterem na Marsie. Łazik Curiosity zebrał natomiast dane na temat zagrożeń dla zdrowia, z jakimi musieliby się zmierzyć ludzie. Przeczytaj jak firma Timken uruchomiła łaziki, by dokonać nowych odkryć na temat Czerwonej Planety.