Roman Space Telescope team has integrated the innovative Roman Coronagraph Instrument, marking a major milestone in exoplanet exploration technology.
Installed at Goddard, the coronagraph aims to refine methods of observing planets beyond our solar system by reducing stellar interference. This successful integration lays the groundwork for future life-detection missions.
Integrating the Roman Coronagraph Instrument
NASA’s Nancy Grace Roman Space Telescope team has successfully integrated the Roman Coronagraph Instrument onto the telescope’s Instrument Carrier. This carrier is designed to support and hold the mission’s various instruments, which will be mounted on the larger spacecraft at a later stage. The Roman Coronagraph serves as a pioneering technology demonstration, offering scientists a vital tool in the search for potentially habitable planets and, ultimately, signs of life beyond Earth.
The integration took place at NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, where the Roman Space Telescope is currently located and under development. This milestone follows the arrival of the coronagraph earlier this year from NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Southern California, where it was developed, built, and rigorously tested.
The Roman Coronagraph Instrument is a technology demonstration that will launch aboard the Nancy Grace Roman Space Telescope, NASA’s next flagship astrophysics mission. Roman will have a field of view at least 100 times larger than the agency’s Hubble Space Telescope and explore scientific mysteries surrounding dark energy, exoplanets, and infrared astrophysics. Roman is expected to launch no later than May 2027.
Observing Exoplanets with Precision
The mission’s coronagraph is designed to make direct observations of exoplanets, or planets outside of our solar system, by using a complex suite of masks and active mirrors to obscure the glare of the planets’ host stars, making the planets visible. Being a technology demonstration means that the coronagraph’s goal is to test this technology in space and showcase its capabilities. The Roman Coronagraph is poised to act as a technological stepping stone, enabling future technologies on missions like NASA’s proposed Habitable Worlds Observatory, which would be the first telescope designed specifically to search for signs of life on exoplanets.
“In order to get from where we are to where we want to be, we need the Roman Coronagraph to demonstrate this technology,” said Rob Zellem, Roman Space Telescope deputy project scientist for communications at NASA Goddard. “We’ll be applying those lessons learned to the next generation of NASA flagship missions that will be explicitly designed to look for Earth-like planets.”
A Major Mission Milestone
The coronagraph was successfully integrated into Roman’s Instrument Carrier, a large grid-like structure that sits between the space telescope’s primary mirror and spacecraft bus, which will deliver the telescope to orbit and enable the telescope’s functionality upon arrival in space. The assembly of the mission’s spacecraft bus was completed in September.
The Instrument Carrier will hold both the coronagraph and Roman’s Wide Field Instrument, the mission’s primary science instrument, which is set to be integrated later this year along with the Roman telescope itself. “You can think of [the Instrument Carrier] jako szkielet obserwatorium, z którym wszystko się łączy” – powiedział Brandon Creager, główny inżynier mechanik w Roman Coronagraph w JPL.
Proces integracji rozpoczął się kilka miesięcy temu, a zespoły misyjne z całej NASA zebrały się, aby zaplanować manewr. Dodatkowo po przybyciu koronografu do NASA Goddard zespoły wykonujące misję przeprowadziły testy, aby przygotować koronograf do podłączenia do autobusu statku kosmicznego.
Skomplikowany proces integracji
Podczas samej integracji koronograf, który ma mniej więcej rozmiar i kształt małego fortepianu (o średnicy około 5,5 stopy, czyli 1,7 metra), został zamontowany na nośniku instrumentu za pomocą tak zwanego narzędzia do integracji poziomej.
Najpierw do instrumentu podłączono specjalistyczny adapter opracowany w JPL, a następnie do adaptera dołączono narzędzie do integracji poziomej. Narzędzie działa jak ruchoma przeciwwaga, dlatego instrument został zawieszony na narzędziu podczas ostrożnego przesuwania go do ostatecznej pozycji w nośniku narzędzi. Następnie z koronografu usunięto dołączone narzędzie do integracji poziomej i adapter. Narzędzie do integracji poziomej było wcześniej używane do integracji z teleskopem Hubble’a i Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST).
Zapewnienie właściwej izolacji i wyrównanie
W ramach procesu integracji inżynierowie zadbali również o to, aby na miejscu znajdowały się warstwy osłonowe, które izolują koronograf w jego miejscu w nośniku instrumentu. Koronograf zaprojektowano do pracy w temperaturze pokojowej, zatem izolacja ma kluczowe znaczenie dla utrzymania odpowiedniej temperatury instrumentu w zimnej próżni kosmicznej. Izolacja ta zapewni również dodatkową granicę blokującą światło rozproszone, które w przeciwnym razie mogłoby zasłonić obserwacje.
Po pomyślnej integracji inżynierowie przeprowadzą różne kontrole i testy, aby upewnić się, że wszystko jest prawidłowo podłączone i prawidłowo ustawione, zanim przystąpią do integracji Instrumentu Szerokiego Pola i samego teleskopu. Skuteczne ustawienie optyki rzymskiego koronografu ma kluczowe znaczenie dla powodzenia instrumentu na orbicie.
Ten kamień milowy w najnowszej misji stanowi kulminację trwałej współpracy między wieloma rzymskimi partnerami, a zwłaszcza między NASA Goddard i JPL.
„To naprawdę satysfakcjonujące obserwować, jak te zespoły łączą siły i budują rzymskie obserwatorium. To wynik pracy wielu zespołów, długich godzin, ciężkiej pracy, potu i łez” – powiedziała Liz Daly, odpowiedzialna za integrację zespołu ładunku zintegrowanego i kierownika testów w firmie Roman w firmie Goddard.
„Obydwa zespoły podzieliły się wsparciem i zaufaniem. … Wszyscy stanowiliśmy jeden zespół” – powiedziała Gasia Bedrosian, kierownik ds. integracji i testów Roman Coronagraph w JPL. Po integracji „wspólnie świętowaliśmy nasz sukces” – dodała.
Więcej o Romanie
Rzymski instrument koronograficzny, zaprojektowany i zbudowany w Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA, to przełomowa demonstracja technologii opracowana dla rzymskiego teleskopu kosmicznego Nancy Grace. Instrument ten, zarządzany przez JPL, powstał dzięki międzynarodowemu wkładowi Europejska Agencja Kosmiczna (ESA), Japońska Agencja Badań Kosmicznych (JAXA), francuska agencja kosmiczna CNES i niemiecki Instytut Astronomii Maxa Plancka. Caltech nadzoruje operacje JPL, natomiast Centrum Wsparcia Nauki Rzymskiej w Caltech/IPAC współpracuje z JPL w zakresie zarządzania danymi i generowania poleceń dla instrumentu. Koronograf rzymski odegra kluczową rolę w zwiększaniu naszej zdolności do bezpośredniej obserwacji egzoplanet i poszukiwania światów potencjalnie nadających się do zamieszkania.
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 Goddard w Greenbelt w stanie Maryland, to obserwatorium nowej generacji zaprojektowane do badania kluczowych zagadnień astrofizycznych, takich jak natura ciemnej energii i poszukiwanie egzoplanet nadających się do zamieszkania. Opracowany przy wsparciu Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA i Caltech/IPAC w południowej Kalifornii Instytut Naukowy Teleskopów Kosmicznych w Baltimore oraz zróżnicowany zespół naukowy z wielu instytucji badawczych, projekt łączy szeroką wiedzę specjalistyczną i współpracę. Kluczowi partnerzy przemysłowi to BAE Systems, Inc., L3Harris Technologies i Teledyne Scientific & Imaging, dostarczający zaawansowane technologie i inżynierię komponentów teleskopu.
