James Webb Space Telescope (JWST) - Mission Log

Non credo ci sia un attuatore che abbia di per sé quella precisione, mi viene da pensare che siano dei motori passo passo accoppiati con delle viti senza fine con un rapporto “esagerato”

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Infatti, quello è il passo minimo, non l’accuratezza. Ad esempio, il motore di messa a fuoco del mio telelescopio ha un passo di una frazione di micron, ma a causa dei giochi ritorna sul punto entro qualche micron. 3 nm sarà probabilmente 10 o 100 volte maggiore dell’accuratezza minima richiesta, e siccome è abbastanza facile ottenere grandi fattori di demoltiplica e certamente non servono movimenti rapidi allora si è fatto così.

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Se nulla togliere alla tua strumentazione, mi viene da pensare che la strumentazione del JWST abbia un pelo meno “gioco” del tuo telescopio :stuck_out_tongue_closed_eyes:

Sì, sì, certo, come no, immagino… :joy: era per spiegare la differenza tra “passo minimo” e “accuratezza” !

e ovviamente non hanno backlash… beati loro

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Esistono attuatori lineari magnetici, senza attrito. Questo permette performance molto alte, precisione e ripetibilità.

Ho lavorato per anni con macchine interferometriche che hanno errori di 7nm e la movimentazione veniva fatta da questi assi.

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Approfondimento di NASA sull’allineamento

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/aligning-the-primary-mirror-segments-of-nasa-s-james-webb-space-telescope-with-light

Un pdf molto dettagliato

E un piccolo video show and tell sugli attuatori di JWST

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quelli di jwst però sono stepper motors. Elevata risoluzione angolare + riduzione con interferenza. A me la cosa che più impressione è il fatto che questi oggetti sono stati assemblati con una temperatura enorme rispetto a quella operativa e di conseguenza immagino che gli accoppiamenti avessero forte interferenza, non lo so ma non immagino elementi elastici che possano lavorare fino a 20 kelvin

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Si non avevo idea della tipologia dì motore montato. Il mio era solo un commento per dire che esistono sistemi dì movimentazione che permettano movimenti senza vibrazioni, ed errori. Perché il problema dì ripetibilità e accuratezza, tolta la problematica degli accoppiamenti da te indicata, ë normalmente generata dalle vibrazioni date dal moto

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in questo altro bel video si vedono proprio gli attuatori nel rendering (quelli mostrati nel video the secret of the actuator) in azione e fornisce anche informazioni impressionanti sulla precisione di questi micro-movimenti…

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Questo è di ieri, ma non mi pare sia stato linkato. Let watch grass growing!

https://blogs.nasa.gov/webb/2022/01/13/mirror-mirroron-its-way/

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Avete visto la nuova grafica aggiornata sul sito https://www.jwst.nasa.gov/content/webbLaunch/whereIsWebb.html?units=metric
con lo stato di ogni singolo specchio?
Chissà perché A3 e A6 sono diversi e si muoveranno solo alla fine

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Come scritto nella pagina data linkata, i due specchi saranno mossi separatamente alla fine del processo perchè la posizione dei loro sensori è letta in maniera diversa.

NOTE: Segment A3 and A6 will be moved separately at the end of the process because their position sensors are read out in a different way

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Si avevo visto anch’io la nota, ma non mi sembrava molto esplicativa della motivazione per la quale solo 2 fossero diversi dagli altri 16, magari qualcuno sa per quale ragione questi 2 hanno dei sensori diversi.
In ogni caso oggi la parte più fredda ha raggiunto meno di 70° K nonostante tutti i motori degli specchi accesi… impressionante

gli specchi vengono mossi uno per volta, non tutti insieme. Sono comunque micromotori, se superassero i 10W sarei sorpreso.
Non ho trovato specifiche per i motori. sul paper postato prima tra l’altro se non leggo male nel testo si parla di risoluzione angolare di 15° mentre nello schema a fianco al testo è indicato 20°. I motori sono dotati di un riduttore incorporato 60:1 che presumo sia un epicicloidale a due stadi.

Interessante anche il modo in cui possono fare lo spostamento iniziale di molti mm e il fine tuning di nanometri: il blocco motore/riduzione è preso in mezzo tra il piattello dello specchio e il supporto; dal lato del supporto è presente una riduzione meno spinta, comandata con due alberi(primario e secondario) che non sono vincolati, ma si trascinano grazie ad un dente su due piattelli. Quando i denti poggiano, il moto si trasmette. Hanno studiato i rapporto di riduzione in modo che una volta posizionato circa nella posizione finale (un po’ oltre in realtà), invertendo il moto i due denti si allontanano, lasciando il movimento solo alla porzione fine, ingranata da un altro punto.

Da come è descritto, mi sembra che durante il posizionamento “coarse”… di massima, anche la regolazione fine si sposti

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Si scopre che i segmenti dello specchio in A3 e A6 hanno trasformatori differenziali lineari variabili (LVDT) “difettosi” (sensori di posizione). Ogni LVDT dovrebbe avere due bobine per annullare gli effetti termici differenziali. In ciascuno di A3 e A6, uno delle due bobine è difettoso. Gli ingegneri hanno dovuto trovare un modo per ottenere letture accurate utilizzando solo una bobina in ogni LVDT. Quindi hanno sviluppato una procedura di lettura diversa che potrebbe utilizzare solo una bobina buona in ogni LVDT. Non lo so perché era impossibile sostituire gli LVDT difettosi prima del lancio.

In breve, si tratta di un workaround per ovviare ad un problema nativo di questi LVDT delle sezioni di specchio in questione.

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Dipende quando sono stati prodotti i LVDT. Succede che magari i flight spare a disposizione sono già stati tutti usati e l’ azienda non ha più la capacità produttiva ( magari le risorse non ci sono più o hanno prodotti differenti etc.). Poi dipende da quando si sono accorti della cosa. Hanno deciso di utilizzarlo così come è.

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E intanto Webb ha tutti gli specchi in posizione, meno A3 e A6.

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Chiedo scusa se non ho capito…
È un problema risolvibile?

A3 ed A6 non sono ancora stati messi in posizione.

Lo faranno nel prossimo futuro con la particolarità che, a causa di un comportamento noto , lo si dovrà fare con un procedimento differente dagli altri specchi

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il meccanismo è lo stesso, è il feedback della posizione ad essere fallace

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