Интегрированный модуль научных приборов

Интегрированный модуль научных приборов (ISIM) является компонентом космического телескопа Джеймса Уэбба , большого международного инфракрасного космического телескопа, запуск которого запланирован на ноябрь 2021 года. [1] ISIM является сердцем JWST и содержит основные научные данные, которые включают четыре научные инструменты и датчик точного наведения. [1]

Схема выделения ISIM

ISIM - это шасси и инструменты космического корабля, которые принимают свет от главного зеркала и преобразуют его в научные данные, которые затем отправляются обратно на Землю. [1] Двумя другими основными разделами JWST являются элемент оптического телескопа (OTE) (зеркало и их структура) и элемент космического корабля (SE), который включает в себя шину космического корабля и солнцезащитный экран . [1] ISIM имеет массу 1400 кг (3086 фунтов), [2] [3] около 23% от массы JWST.

Прибор с инфракрасной камерой, интегрированный с ISIM, прошел тепловые испытания в начале 2016 года. [4] ISIM прошел интенсивные тепловые холодные испытания в конце 2015 - начале 2016 года. [5] NIRcam чрезвычайно важен для JWST, потому что это не только чувствительная инфракрасная камера, но и но он также используется для регулировки выравнивания сегментов главного зеркала. [4] Тесты были очень положительными, потому что камера NIRcam показала очень стабильную работу при вибрации и тепловых испытаниях. [4] NIRcam была установлена ​​в ISIM в марте 2014 года, а затем прошла интеграцию и тестирование после этого, поскольку телескоп готовится к запуску в 2019 году. [4]

Отсек электроники ISIM (IEC)

ISIM содержит следующие инструменты: [1]

ISIM также включает криохладитель MIRI, который простирается до автобуса космического корабля (с горячей стороны космического корабля). [1] Соответствующие системы и подсистемы ISIM: [6]

  • Оптическая измерительная структура
  • Отсек электроники ISIM (IEC)
  • жгут радиатора
  • Система управления данными и данными ISIM (ICDH)
  • Группа удаленных служб ISIM (IRSU)
  • система электропроводки
  • система терморегулирования
  • система программного обеспечения для полета
  • бортовая скриптовая система

НАСА определило три региона для ISIM, чтобы помочь в его производстве. [1] Эти три области включают модуль криогенного прибора (1), отсек электроники (2) и, наконец, подсистему обработки команд и данных и криохладитель MIRI (3), который физически находится внутри шины космического корабля. [1] MIRI должен быть холоднее, чем другие инструменты, поэтому у него есть дополнительный кулер. [1] MIRI - это прибор среднего инфракрасного диапазона . [1] Подсистема обработки команд и данных использует стандарт бортовой связи космического корабля под названием SpaceWire . [7] SpaceWire был разработан Европейским космическим агентством (ESA) и обеспечивает передачу данных с низким энергопотреблением со скоростью до 200 Мбит / с. [7]

Регионы: [1]

  • Модуль криогенного прибора
  • Отсек электроники (Отсек электроники ISIM (IEC))
  • Подсистема обработки команд и данных ISIM (ICDH)

В мае 2016 года OTE и ISIM были объединены в так называемое OTIS, которое представляет собой комбинацию этих двух регионов. [8]

Отсек электроники ISIM (IEC)

Отсек электроники ISIM (IEC) - это часть ISIM, в которой размещаются вычислительные и электрические ресурсы для приборов. [9] Основная электроника для каждого из инструментов размещена в этой термоупакованной коробке. [9] В 2014 году электроника для NIRspec была установлена ​​в IEC. [10] IEC устанавливается на криогенную конструкцию основного телескопа, и корпус должен поддерживать гораздо более высокую температуру для электроники внутри, но не позволять этому теплу отрицательно влиять на основной телескоп. [11] Коробка может рассеивать около 200 Вт электроэнергии. [11] Одно из соображений состоит в том, чтобы направить большую часть тепла (радиационно) под углом примерно 20 градусов между задней частью конструкции главного зеркала и приборами и солнцезащитным экраном. [11] Не слишком близко к задней части телескопа или слишком близко к солнцезащитному козырьку, но с помощью перегородок и изоляции направьте тепло в космос. [11] Блок IEC находится чуть ниже большинства приборов и позади него, но над шиной космического корабля. [11]

Одна сторона сделана из алюминия, а другие - из композитного материала. [11] Он покрыт несколькими слоями изоляции, включая шесть слоев SLI (однослойная изоляция JWST). [11] Некоторые из функций управления температурой (нагревом) включают паразитный радиатор и перегородки. [11]

IEC составляет область 2 ISIM. [12]

ISIM внутри клетки для гравитационного испытания, 2014 г.
ISIM готовится к термовакуумному тесту, 2013 г.
NIRcam устанавливается в ISIM, 2014 г.
Установлен МИРИ, 2013 г.

Это видео опубликовало НАСА.

"> Воспроизвести медиа
Тестовое видео ISIM от НАСА

  • Элемент оптического телескопа
  • Хронология космического телескопа Джеймса Уэбба

  1. ^ a b c d e f g h i j k "Космический телескоп Джеймса Уэбба" . jwst.nasa.gov . Проверено 24 января 2017 .
  2. ^ eoPortal - JWST (Космический телескоп Джеймса Уэбба)
  3. ^ «Статус интегрированного модуля научных инструментов JWST» . ResearchGate . Проверено 7 мая 2017 .
  4. ^ а б в г «Lockheed Martin готовит один из самых чувствительных ИК-инструментов, когда-либо созданных для телескопа НАСА» . www.lockheedmartin.com . Проверено 7 мая 2017 .
  5. ^ «Джеймс Уэбб телескоп наука инструменты начинают окончательный супер тест холодного» . Проверено 24 января 2017 .
  6. ^ «ISIM - Интегрированный научный приборный модуль» . www.stsci.edu . Проверено 24 января 2017 .
  7. ^ а б [1]
  8. ^ Морис Те Плейт и др. «Состояние спектрографа в ближнем инфракрасном диапазоне JWST и первые результаты испытаний OTIS», Proc. SPIE 10698, Космические телескопы и приборы 2018: оптические, инфракрасные и миллиметровые волны, 1069807 (6 июля 2018 г.); https://doi.org/10.1117/12.2312651
  9. ^ а б "НАСА - праздничный пакет телескопа Уэбба" . www.nasa.gov . Проверено 24 января 2017 .
  10. ^ «Установка электроники NIRSpec в отсек электроники ISIM» . sci.esa.int . Проверено 24 января 2017 .
  11. ^ a b c d e f g h [2]
  12. ^ [3]

  • STSCi - ISIM
  • Крио-тестирование ISIM
  • JWST - Инструменты
  • JWST - ISIM