NASANancy Grace Rzymski Teleskop Kosmiczny przygotowuje się do eksploracji kosmosu za pomocą nowo ukończonego autobusu kosmicznego, solidnej konstrukcji zbudowanej z myślą o wykonywaniu niezwykłych zadań, od badań ciemnej energii po egzoplaneta odkrycia.
Ponad 80 km okablowania elektrycznego w autobusie umożliwia komunikację, regulację temperatury i codzienne przesyłanie danych o wielkości 1,4 terabajta, co znacznie przekracza łączną moc danych przesyłanych przez Kosmiczne Teleskopy Jamesa Webba i Hubble’a łącznie.
Autobus kosmiczny rzymskiego teleskopu kosmicznego
Autobus kosmiczny, który dostarczy na orbitę rzymski teleskop kosmiczny Nancy Grace należący do NASA i umożliwi jego funkcjonowanie po ukończeniu budowy, instalacji i testów.
Teraz, gdy statek kosmiczny jest już złożony, inżynierowie rozpoczną prace nad integracją innych głównych komponentów obserwatorium, w tym instrumentów naukowych i samego teleskopu.
Możliwości i cele misji
„Nie bez powodu nazywają go autobusem kosmicznym — zabiera teleskop tam, gdzie powinien w przestrzeni kosmicznej” – powiedział Jackie Townsend, zastępca kierownika projektu Roman w Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda NASA w Greenbelt w stanie Maryland. „Ale tak naprawdę bardziej przypomina samochód kempingowy, ponieważ ma cały szereg funkcji, które pozwalają Romanowi realizować swoje cele naukowe również podczas pobytu”.
Cele te obejmują badanie szerokich obszarów Wszechświata w celu badania takich czynników jak: ciemna energia, tajemnicze ciśnienie kosmiczne, które ma przyspieszać ekspansję wszechświata; ciemna materia, niewidzialna materia widoczna jedynie dzięki jej wpływowi grawitacyjnemu; i egzoplanety, światy poza naszym Układem Słonecznym.
Rozległe prace inżynieryjne za obserwatorium
Nauka misji nie byłaby możliwa bez statku kosmicznego służącego do transportu teleskopu, kierowania obserwatorium w stronę różnych celów kosmicznych, zapewniania zasilania, komunikacji z Ziemią, kontrolowania i przechowywania danych z instrumentów oraz regulowania temperatury Romana. W całym zespole poprowadzono prawie 50 mil okablowania elektrycznego, aby umożliwić komunikację między różnymi częściami obserwatorium.
Statek kosmiczny rozmieści także kilka głównych elementów, które zostaną przechowywane przed startem, w tym panele słoneczne, rozkładana osłona otworu, dolny instrument Osłona przeciwsłonecznai antenę o dużym zysku. Odpowiada także za gromadzenie i przesyłanie danych, co nie jest łatwym zadaniem dla obserwatorium kosmicznego, które będzie badać kosmos tak jak Roman.
Rekordowe zarządzanie danymi
„Roman będzie przesyłał 1,4 terabajta danych dziennie, w porównaniu do około 50–60 gigabajtów danych Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba i trzy gigabajty z Kosmiczny Teleskop Hubble’a”- powiedział Jason Hylan, kierownik rzymskiego obserwatorium w NASA Goddard. „Dzienny czas pobierania Webba jest mniej więcej porównywalny z 13 godzinami filmów na YouTube w najwyższej jakości, podczas gdy Roman zajmuje około 2 tygodni”.
Wielki Szlem Goddarda
Ten kamień milowy stanowi zwieńczenie ośmiu lat prac związanych z projektowaniem, budowaniem i testowaniem statków kosmicznych przez setki osób w Goddard.
„Pracownicy Goddarda byli mózgami, projektantami i wykonawcami. Współpracowali też z dostawcami, którzy dostarczali wszystkie odpowiednie części” – powiedział Townsend. „Opieraliśmy się na pokoleń wiedzy specjalistycznej w dziedzinie statków kosmicznych, aby sprostać wyzwaniom związanym z kosztami i harmonogramem, które wynikały z problemów w łańcuchu dostaw i pandemii”.
Innowacyjny projekt i testowanie
Jedną z technik oszczędzających czas i pieniądze, którą wymyślił zespół, było zbudowanie makiety statku kosmicznego, zwanej jednostką weryfikacji strukturalnej. To pozwoliło im zrobić dwie rzeczy na raz: przeprowadzić pełne testy wytrzymałościowe na specjalnie zaprojektowanej do tego celu makiecie, a także złożyć sam statek kosmiczny.
Sprytny układ statku kosmicznego pozwolił także zespołowi dostosować się do zmieniających się harmonogramów. Zaprojektowano go modułowo, „bardziej przypominając kawałki ciasta Trivial Pursuit niż jajo lęgowe, w którym ukryte są elementy wnętrza” – powiedział Townsend. „To zmieniło zasady gry, ponieważ nie zawsze można liczyć na to, że wszystko dotrze w zaplanowanej kolejności lub będzie działać idealnie od razu, bez żadnych poprawek”. Zwiększyło to również wydajność, ponieważ ludzie mogli pracować w różnych częściach autobusu w tym samym czasie, nie przeszkadzając sobie nawzajem.
Końcowy montaż i testowanie
Nieco asymetryczny i sześciokątny autobus kosmiczny ma około 4 metry szerokości, 2 metry wysokości i waży 8400 funtów (3800 kilogramów).
Jednym z powodów, dla których nie waży więcej, jest to, że niektóre elementy zostały częściowo wydrążone. Gdybyś mógł zdjąć niektóre panele statku kosmicznego, znalazłbyś super cienki metalowy plaster miodu umieszczony pomiędzy dwiema cienkimi warstwami metalu. Wiele elementów, takich jak czasza anteny, wykonano z mocnych, a jednocześnie lekkich materiałów kompozytowych.
Po całkowitym złożeniu autobusu kosmicznego inżynierowie przeprowadzili kompleksowy test wydajności. Wcześniej każdy element był testowany indywidualnie, ale podobnie jak w przypadku drużyny sportowej, cała jednostka musi dobrze działać razem.
Przygotowanie do uruchomienia i dalsze testy
„Statek kosmiczny przeszedł test i teraz przygotowujemy się do zainstalowania ładunku – instrumentów Romana i samego teleskopu” – powiedziała Missie Vess, inżynier systemów statków kosmicznych Romana w NASA Goddard. „W przyszłym roku wspólnie przetestujemy te systemy i rozpoczniemy integrację końcowych komponentów obserwatorium, w tym rozkładanej pokrywy apertury, zespołu lufy zewnętrznej i paneli słonecznych. Wtedy w końcu będziemy mieli kompletne obserwatorium, którego wystrzelenie nastąpi w maju 2027 r.”.
Aby wirtualnie zwiedzić interaktywną wersję teleskopu, odwiedź:
https://roman.gsfc.nasa.gov/interactive
Rzymski Teleskop Kosmiczny Nancy Grace, zarządzany przez należące do NASA Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda w Greenbelt w stanie Maryland, stanowi wspólny wysiłek Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA i Caltech/IPAC w południowej Kalifornii wraz z Instytut Naukowy Teleskopów Kosmicznych w Baltimore. To potężne obserwatorium, opracowane przy udziale partnerów przemysłowych, takich jak BAE Systems, L3Harris Technologies i Teledyne Scientific & Imaging, ma na celu pogłębienie naszej wiedzy na temat ciemnej energii, ciemnej materii i egzoplanet dzięki bezprecedensowym możliwościom badań szerokokątnych.
