Laser Tracker - Schlüssel zur Präzision bei der Montage von Weltraumteleskopen

Präzision spielt in der Raumfahrtindustrie, in der es auf den Bruchteil eines Millimeters ankommt, eine entscheidende Rolle. Der Bau des James Webb Space Telescope (JWST) - des fortschrittlichsten Weltraumteleskops, das jemals gebaut wurde - erforderte modernste Technologie. Eines der wichtigsten Werkzeuge, die den Erfolg dieses Projekts ermöglichten, war der Laser Tracker, mit dem die verspiegelten Segmente des Teleskops genau vermessen und zusammengesetzt wurden.

Präzisionsmontage mit Roboterarm

Im riesigen Reinraum des NASA Goddard Space Flight Center in Maryland installierte ein Team von Ingenieuren 18 Segmente des Primärspiegels des Teleskops, die zusammengefügt den größten Weltraumspiegel der Geschichte bilden werden. Aufgrund der einzigartigen Anforderungen an die präzise Ausrichtung der Segmente - auf den Bruchteil eines Millimeters genau - verwendete das Team einen Roboterarm namens Primary Mirror Alignment and Integration Fixture.

Jedes Segment des Spiegels wurde aus Beryllium gefertigt, um die extrem niedrigen Temperaturen im Weltraum zu überstehen, und eine dünne Beschichtung aus Gold sorgt für die Reflexion von Infrarotlicht. Damit diese Komponenten als eine Einheit funktionieren, mussten sie mit äußerster Präzision positioniert werden.

Laser Tracker - ein unverzichtbares Werkzeug für Perfektion

Bei der Installation des Spiegels wurde ein Laser Tracker verwendet, um die erforderliche Genauigkeit zu erreichen. Dieses Gerät funktioniert ähnlich wie ein Vermessungsgerät und verwendet einen Laserstrahl, um Entfernungen genau zu messen. Das Gerät überprüfte die Position von Referenzpunkten, die auf den Teleskopelementen angebracht waren, und lieferte so Daten über die Lage der Segmente im dreidimensionalen XYZ-Raum (Koordinatensystem).

Dies ermöglichte es den Ingenieuren, jedes Spiegelsegment mit einer Präzision zu positionieren und zu installieren, die mit der Dicke eines Blattes Papier vergleichbar ist. Der Laser Tracker ermöglicht die Kontrolle der Genauigkeit während der Montage der Komponenten und wäre ohne diese fortschrittlichen Messtechniken unmöglich gewesen.

Verfahren:

• Referenzpunkte - Die Teleskopstruktur und die Spiegelsegmente waren mit sphärisch gelagerten Retro-Reflektoren (SMRs) ausgestattet, die es dem Laser ermöglichten, die genaue Position der Elemente zu bestimmen.
• Installationsprozess - Die Ingenieure bedienten den Roboterarm, während sie mit einem Laser Tracker Messungen vornahmen, um sicherzustellen, dass die Segmente korrekt ausgerichtet waren, bevor sie mit der Struktur verschraubt und verklebt wurden.
• Positionierung - Auf der Grundlage der Laserdaten beobachteten und korrigierten die Ingenieure die Abweichung der Komponenten von den festgelegten Sollwerten (XYZ) in einem dreidimensionalen Koordinatensystem. Die Korrekturen ermöglichten die perfekte Ausrichtung der einzelnen Segmente.

James Webb Teleskop - eine neue Ära der Weltraumforschung

Das James Webb Space Telescope (JWST), der wissenschaftliche Nachfolger des Hubble-Teleskops, ist das leistungsstärkste Weltraumteleskop, das neue Möglichkeiten zur Erforschung des Universums eröffnet. Dank ihm können Wissenschaftler die Ursprünge des Universums, die Entstehung von Galaxien und Planeten untersuchen. Weitere Informationen finden Sie auf der offiziellen Website der NASA.

Warum ist Laser Tracker die Zukunft in der Raumfahrtindustrie?

Der Einsatz des Laser Trackers bei der Konstruktion des JWST zeigt, dass moderne Messtechnik zu einem Eckpfeiler der Raumfahrtindustrie wird. Präzise Montage, Zeitersparnis und die Fähigkeit zur Integration mit anderen Systemen, wie z.B. einem Roboterarm, machen den Laser Tracker zu einem unverzichtbaren Werkzeug für die komplexesten technischen Projekte.

In einer Ära der Weltraumforschung, in der die Fehlertoleranz bei Bruchteilen von Millimetern liegt, sind Technologien wie Laser Tracker von entscheidender Bedeutung, wenn der Traum von der Erforschung des Weltraums Wirklichkeit werden soll.