ناسا در ساخت جیمز وب نیز از آلومینیوم استفاده کرده است!
ادارهٔ کل ملی هوانوردی و فضا آمریکا ناسا (National Aeronautics and Space Administration)، اعلان کرده است که در ساخت تلسکوپ فضایی جیمزوب، قدرتمندترین تلسکوپی که تا کنون به فضا رفته است، از آلومینیوم استفاده کرده است.
اکنون که مدتی از پرتاب موفقیت آمیز جیمز وب می‌گذرد، می توانیم ویژگی های متمایز تلسکوپ فضایی جیمز وب، به خصوص استفاده از سپری آلومینیومی در این ابرتلسکوپ را بیشتر بررسی کنیم. تجهیزات فروسرخ این تلسکوپ می تواند نور اولین ستارگانی را که پس از انفجار بزرگ ظاهر شدند رصد کند و یاد بگیرد که آن ستاره ها چگونه کهکشان ها را تشکیل داده اند.
حل مسئله مبتکرانه
هسته علم تلسکوپ فضایی جیمز وب نور مادون قرمز است که در واقع انرژی گرمایی است. برای تشخیص سیگنال‌های حرارتی بسیار کوچک اجرام آسمانی دور، تلسکوپ باید بسیار سرد و پایدار باشد. این بدان معنی است که ما نه تنها باید از وب در برابر منابع خارجی نور و گرما (مانند خورشید و زمین) محافظت کنیم، بلکه باید تمام عناصر تلسکوپ را نیز خنک کنیم تا آنقدر که ممکن است انرژی گرمایی ساطع نکنند. . باتلاق ابزار حساس به دما نیز باید ثابت نگه داشته شود تا مواد منقبض و منبسط نشود و تراز دقیق اپتیک از بین نرود.
حفاظت پنج لایه
جیمی وب از یک سپر خورشیدی به اندازه زمین تنیس متشکل از پنج لایه نازک Kapton E با پوشش های آلومینیومی و سیلیکونی دوپ شده استفاده کرد تا گرمای خورشید را به فضا منعکس کند تا همه این کارها را انجام دهد. کپتون Dupont یک فیلم پلی آمید تجاری است و پوشش ها مطابق با مشخصات سفارشی وب اعمال شده اند.
مواد سازنده
داغ ترین لایه ها لایه های 1 و 2 نام دارند که دارای لایه ای از سیلیکون دوپ شده (یا سیلیکون تصفیه شده) هستند تا گرمای خورشید را به فضا بازتاب دهند. سپر خورشید یکی از اجزای ضروری تلسکوپ وب است زیرا دوربین ها و ابزارهای مادون قرمز موجود در آن باید سرد و دور از گرما و نور خورشید نگهداری شوند تا بتوانند به طور موثر عمل کنند. دوپونت در اواخر دهه 1960 فیلم پلی آمیدی کپتون را اختراع کرد. مقاومت حرارتی بالایی دارد و می تواند در دمای 269- تا 400 درجه سانتیگراد مقاومت کند.
در بالاترین درجه حرارت، نه ذوب می شود و نه می سوزد. فیلم کاپتون پلی آمید را می توان در طیف گسترده ای از کاربردهای عایق الکتریکی و الکترونیکی استفاده کرد. به دلیل کیفیت نوری و دوام طولانی مدت آنها در محیط فضا، لایه های محافظ خورشید علاوه بر این با مواد آلومینیمی و سیلیکونی دوپ شده پوشانده می شوند. دوپینگ افزودن مقادیر کمی از مواد اضافی به فرآیند پوشش سیلیکونی برای رسانایی الکتریکی آن است.
این پوشش باید رسانای الکتریکی باشد تا غشاها به صورت الکتریکی به بقیه قسمت‌های تار متصل شوند و از تشکیل بار الکتریکی ساکن روی سطح آنها جلوگیری شود. سیلیکون به شدت ساطع کننده است، به این معنی که بیشترین گرما و نور را ساطع می کند و از رسیدن گرمای خورشید به دستگاه های مادون قرمز زیر جلوگیری می کند. سطوح فلزی با انعکاس بالا همچنین انرژی باقیمانده را از شکاف های محافظ خورشید حذف می کند.
