PI应用 I 探索宇宙-PI六足位移台精密定位各个JWST镜段
詹姆斯·韦伯太空望远镜：采用PI技术进行组装和校准
2021年12月25日，终于到了阿丽亚娜5重型运载火箭将詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)送入太空的时候了。经过30天的飞行，哈勃太空望远镜的继任者到达了距离地球150万公里的所谓拉格朗日点的目的地。从此以后，这架望远镜将与地球同步绕太阳运行。借助反射镜和探测器，JWST可以追溯到更遥远的过去，即回到宇宙的初期。为此，这架望远镜使用从可见光的红色部分(0.6微米)到中红外线(28微米)的辐射线。其任务是探索宇宙的起源，自7月11日以来，JWST一直在发送来自太空深处的令人着迷的图像。在造价数十亿美元的JWST组装过程中，PI技术多次在危急关头鼎力相助。
用于精密定位主镜段的六足位移台
JWST的轻质、可伸缩主镜或主反射镜在一个旋转表面上分为18个六角形部分，其直径超过6.5米。在完全展开的运行状态下，这面主镜几乎与网球场一样大。“为了将各镜段组合起来从而起到单个反射镜的作用，必须将其安放在彼此相距数毫米的范围内，精度达到几分之一毫米。人工操作员无法如此精密地安放反射镜，因此我们开发了一个机器人系统来进行组装，”位于华盛顿总部的NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜项目负责人Eric Smith说道(资料来源：>> NASA)。为了精密安装各段，端部带有专用PI六足位移台的机械臂可以在六个方向上移动。如此一来，可以利用望远镜结构高度精密地移动和定位各个反射镜元件。在一个工程师团队操纵机械臂的同时，另一个团队使用激光进行测量，以确保在安装下一面反射镜之前，每个镜段均已妥善定位、用螺栓固定并粘合到位。
PI的六足位移台具有100公斤的负载能力和亚微米级的分辨率，其任务是在组装过程中精密定位各个JWST镜段。图像提供者：NASA – Chris Gunn
冷却期间的反射镜测量
在冷却到太空温度的同时，各镜段及其支撑结构会承受十分强大的热应力。预先确定产生的变形并在设计过程中考虑这一点极具挑战性。为了观察冷却期间各段的行为，在马歇尔航天飞行中心的X射线和冷冻室(XRCF)进行了光波前试验和热结构变形试验。定制型H-850六足位移台用于复杂的试验装置。为了记录反射镜在从室温冷却时的变形，将特定的干涉仪安装在六足位移台上。针对每个温度目标值，六足位移台可以简单且同时高精度地定位和对准干涉仪。
深入观察冷冻室。图像提供者：XRCF
NIRSpec仪器校准
JWST中集成的NIRSpec(近红外光谱仪)仪器是波长范围为0.6至5微米的光谱仪。它能够同时记录多达100个物体的光谱。在校准某个物体的同时模拟太空中的运行条件，尤其是77开氏度(-196.1摄氏度)的温度和高真空条件。为此，使用了多个PI线性轴。通过采用一种称为Dispal®的特种铝，可以将轴设计为在指定的气候条件下无差错地运行。
查看全文
作者最近更新
-
非凡十年 | 希望森兰的十个维度中国传动网
2022-10-21
-
皮尔磁：灌装过程中的风险防范中国传动网2022-10-18
-
皮尔磁：安全小型控制器的新模块——紧凑且经济中国传动网2022-10-20
评论0条评论