NASA’S Rzymski Teleskop Kosmiczny otrzymał zespół teleskopu optycznego, torując drogę swojej misji badania kosmosu z niespotykaną dotąd szczegółowością.
Zaawansowana optyka zespołu i rygorystyczne procedury testowe zapewniają gotowość do wystrzelenia w 2027 r., przygotowując grunt pod przełomowe odkrycia astronomiczne.
Przybycie Zgromadzenia Teleskopu Optycznego
Rzymski Teleskop Kosmiczny Nancy Grace należący do NASA zrobił znaczący krok naprzód w swojej podróży mającej na celu badanie wszechświata. Misja niedawno otrzymała ostatni główny komponent: zespół teleskopu optycznego. Ta kluczowa dostawa obejmuje zwierciadło główne o długości 2,4 metra, dziewięć dodatkowych lusterek oraz konstrukcje wsporcze i elektronikę. 7 listopada zespół został dostarczony do największego czystego pomieszczenia NASA w Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland, gdzie powstaje obserwatorium.
Zaawansowane technologie i odkrycia kosmiczne
Ten najnowocześniejszy teleskop ma za zadanie wychwytywać kosmiczne światło i kierować je do instrumentów Romana, umożliwiając naukowcom obserwację miliardów ciał niebieskich na ogromnych odcinkach przestrzeni i czasu. Z jego Instrument szerokiego polapotężną 300-megapikselową kamerę na podczerwień, astronomowie będą badać kosmos — od zewnętrznych krawędzi naszego Układu Słonecznego po najdalsze zakątki obserwowalnego wszechświata. Ponadto instrument Coronagraph Instrument Romana przetestuje przełomowe technologie blokowania światła gwiazd macierzystych, umożliwiając bezprecedensowe obrazowanie odległych planet i dysków pyłowych z niezwykłą wyrazistością.
„Mamy teleskop najwyższej klasy, który jest dobrze ustawiony i ma świetne parametry optyczne w niskich temperaturach, jakie można zaobserwować w kosmosie” – powiedziała Bente Eegholm, kierownik ds. optyki w Roman’s Optical Telescope Assembly w NASA Goddard. „Teraz nie mogę się doczekać kolejnego etapu, w którym teleskop i instrumenty zostaną złożone w celu utworzenia rzymskiego obserwatorium”.
Tworzenie optyki
Zaprojektowany i zbudowany przez L3Harris Technologies w Rochester w stanie Nowy Jork, zespół zawiera kluczową optykę (w tym zwierciadło główne), które zostały udostępnione NASA przez National Reconnaissance Office. Następnie zespół z L3Harris przekształcił zwierciadło i wykorzystał odziedziczony sprzęt, aby zapewnić jego zgodność ze specyfikacjami Romana dotyczącymi rozległych i czułych obserwacji w podczerwieni.
„Teleskop będzie podstawą całej nauki, którą będzie zajmował się Roman, zatem jego konstrukcja i działanie to jedne z najważniejszych czynników wpływających na możliwości badawcze misji” – powiedział Josh Abel, główny inżynier systemów montażu teleskopów optycznych w NASA Goddard.
Zespół z Goddard ściśle współpracował z L3Harris, aby zapewnić spełnienie tych rygorystycznych wymagań i płynną integrację zespołu teleskopu z resztą rzymskiego obserwatorium.
Testowanie wytrzymałości kosmicznej
Konstrukcja i działanie zespołu w dużej mierze zadecydują o jakości wyników misji, dlatego procesy produkcyjne i testowe były niezwykle rygorystyczne. Każdy element optyczny był testowany indywidualnie przed złożeniem ocenione wspólnie na początku tego roku. Testy pomogły zapewnić, że ustawienie zwierciadeł teleskopu zmieni się zgodnie z oczekiwaniami, gdy teleskop osiągnie temperaturę roboczą w przestrzeni kosmicznej.
Następnie teleskop poddano testom symulującym ekstremalne wstrząsy i intensywne fale dźwiękowe związane ze startem. Inżynierowie zadbali również o to, aby maleńkie elementy zwane siłownikami, które regulują niektóre zwierciadła w przestrzeni, poruszały się zgodnie z przewidywaniami. Zespół zmierzył gazy uwalniane z zespołu podczas przejścia od normalnego ciśnienia powietrza do próżni – to samo zjawisko, które skłoniło astronautów do zgłoszenia tego przestrzeń pachnie prochem lub metalem. Jeśli gazy te nie będą dokładnie kontrolowane, mogą zanieczyścić teleskop lub instrumenty.
Na koniec teleskop przeszedł miesięczny test próżni termicznej, aby upewnić się, że wytrzyma temperaturę i ciśnienie panujące w przestrzeni kosmicznej. Zespół uważnie monitorował go w niskich temperaturach, aby mieć pewność, że temperatura teleskopu pozostanie stała z dokładnością do ułamka stopnia. Utrzymywanie stałej temperatury pozwala teleskopowi zachować stabilną ostrość, dzięki czemu obrazy Romana o wysokiej rozdzielczości są niezmiennie ostre. Prawie 100 grzejników na teleskopie pomoże utrzymać bardzo stabilną temperaturę wszystkich jego części.
„Bardzo trudno jest zaprojektować i zbudować system utrzymujący temperaturę na tak wysokim poziomie, a teleskop spisał się wyjątkowo” – powiedziała Christine Cottingham, kierownik ds. termowizyjnych w Roman’s Optical Telescope Assembly w NASA Goddard.
W kierunku Zgromadzenia Końcowego
Teraz, gdy zestaw dotarł do Goddard, zostanie zainstalowany na nośniku instrumentu Romana, konstrukcji, która zapewni optyczne wyrównanie teleskopu i dwóch instrumentów Romana. Skrzynka z elektroniką zespołu – zasadniczo mózg teleskopu – zostanie zamontowana w statku kosmicznym wraz z pozostałą elektroniką Romana.
Dzięki temu kamieniowi milowemu Roman pozostaje na dobrej drodze do uruchomienia przed majem 2027 r.
„Gratuluję zespołowi tak wspaniałego osiągnięcia!” powiedział J. Scott Smith, kierownik zespołu teleskopów w NASA Goddard. „Ukończenie budowy teleskopu oznacza koniec epoki i niesamowitej podróży dla tego zespołu, a jednocześnie stanowi jedynie rozdział w budowie Romana. Wysiłki zespołu przyczyniły się do rozwoju technologii i rozpaliły wyobraźnię tych, którzy marzą o odkrywaniu gwiazd”.
Zwiedzaj wirtualnie interaktywną wersję teleskopu
Rzymskim Teleskopem Kosmicznym Nancy Grace zarządza Centrum Lotów Kosmicznych Goddard NASA w Greenbelt w stanie Maryland przy udziale Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA i Caltech/IPAC w Południowej Kalifornii, Instytut Naukowy Teleskopów Kosmicznych w Baltimore oraz zespół naukowy złożony z naukowców z różnych instytucji badawczych. Główni partnerzy przemysłowi to BAE Systems Inc. z siedzibą w Boulder w Kolorado; L3Harris Technologies w Rochester, Nowy Jork; oraz Teledyne Scientific & Imaging w Thousand Oaks w Kalifornii.
