Die NASA hat kürzlich einen wichtigen Teil des römischen Weltraumteleskops – die äußere Trommelbaugruppe – einem strengen „Spin-Test“ unterzogen, um seine Widerstandsfähigkeit gegenüber den extremen Gravitationskräften zu bewerten, denen es beim Start ausgesetzt ist. Dieser Test, ein Standardverfahren in der Luft- und Raumfahrttechnik, wird typischerweise in einer riesigen Zentrifuge durchgeführt, die die Schwerkraftbedingungen einer Weltraummission simuliert.
Es gibt große Vorfreude auf dieses Teleskop der nächsten Generation, das nach Nancy Grace Roman, der ersten Chefastronomin der NASA und „Mutter des Hubble-Weltraumteleskops“, benannt ist. Sein Sichtfeld wird 100-mal größer sein als das von Hubble. Das Teleskop, kurz Roman genannt, wird zusammen mit anderen Weltraumobservatorien Exoplaneten und planetenbildende Scheiben direkt beobachten, die derzeit indirekt beobachtet werden.
Es wird auch verwendet, um die Zählung der Planetensysteme in unserer Galaxie abzuschließen und grundlegende Fragen auf den Gebieten der Dunklen Energie und der Infrarot-Astrophysik zu beantworten. „Romans viel größeres Sichtfeld wird viele dieser Dinge offenbaren, die bisher unbekannt waren“, sagte Julie McNairy, Romans leitende Projektwissenschaftlerin bei Goddard. NASA-Erklärung Ab 2023. „Und da wir noch nie zuvor ein Observatorium wie dieses hatten, um das Universum zu untersuchen, können wir völlig neue Klassen von Objekten und Ereignissen entdecken.“
Die äußere Rohrbaugruppe dient zum Schutz des Teleskops und zur strukturellen Unterstützung anderer Komponenten. „Es ist ein bisschen wie ein Haus auf Stelzen gestaltet“, sagte Jay Parker, Leiter Produktdesign für Montage bei Goddard, in einer Erklärung.
Das „Haus“ besteht aus einem Gehäuse und einem Verbindungsring, der das Teleskop abdeckt, es vor Streulicht schützt und gleichzeitig Geräte zur Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur enthält. Die Temperaturregulierung ist von entscheidender Bedeutung, da sich die zum Bau des Teleskops verwendeten Materialien bei Temperaturschwankungen ausdehnen und zusammenziehen.
Das „Haus“ besteht aus einem Gehäuse und einem Verbindungsring, der das Teleskop umhüllt und es vor Streulicht schützt, sowie aus Vorrichtungen zur Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur. Die Temperaturregulierung ist von entscheidender Bedeutung, da sich die zum Bau des Teleskops verwendeten Materialien bei Temperaturschwankungen ausdehnen und zusammenziehen. Wenn sich die Temperatur ändert, kann dies zu einer Fehlausrichtung der Spiegel führen, was sich negativ auf die Fähigkeit des Teleskops auswirkt, klare und genaue Bilder entfernter Himmelsobjekte aufzunehmen. Durch die Gewährleistung einer stabilen Temperatur kann das Teleskop die Integrität seiner Spiegel aufrechterhalten und seine Gesamtleistung verbessern.
Um diese Stabilität zu erreichen, bauten NASA-Wissenschaftler die Struktur aus einem Verbundmaterial aus zwei Arten von Kohlefasern, gemischt mit verstärktem Kunststoff, und befestigten es mit Titanbeschlägen. Diese Materialauswahl ist stark genug, um das Risiko eines Verdrehens auszuschließen, und gleichzeitig leicht genug, um die Belastung beim Start zu reduzieren. Darüber hinaus verfügt die Innenstruktur des Gehäuses über ein Wabendesign, das für einen starken und stabilen Rahmen sorgt und gleichzeitig den Materialverbrauch und das Gesamtgewicht reduziert.
Das Haus steht auf einer Reihe von „Säulen“, die ein römisches Teleskop umgeben würden Umfangreiches Werkzeug Und Koronograph-Instrument. Es dient auch als Gerüst und ermöglicht die Verbindung der Außenrohrbaugruppe mit dem Raumschiff, das das Teleskop in die Umlaufbahn befördern wird. Die gesamte Struktur ist 17 Fuß (5 m) lang und etwa 13,5 Fuß (4 m) breit.
„Wir konnten den gesamten Außenzylinder der Zentrifuge nicht als Ganzes testen, da er zu groß ist, um in die Kammer zu passen“, sagte Parker. „Also haben wir ‚Heim‘ und ‚Säulen‘ getrennt getestet.“
Die Zentrifuge selbst ist massiv, mit einem 600.000 Pfund (272.000 kg) schweren Stahlarm, der von einem riesigen rotierenden Lager ausgeht und sich über die Testkammer im Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, erstreckt. Wenn Gegenstände oder auch Astronauten am Ende ihres Arms gedreht werden, simuliert die Zentrifuge ein künstlich verstärktes Schwerkraftgefühl.
Für Astronauten beträgt dies typischerweise etwa das Doppelte der Erdanziehungskraft, gemessen in Gs (Kraft pro Masseneinheit). Bei Geräten wie Teleskopen, die in den Weltraum transportiert werden, kann diese jedoch aufgrund von Vibrationen im Frachtraum auf 6 bis 7 G ansteigen.
Um die notwendigen 7Gs zu erreichen, wurden Teile der äußeren Zylinderbaugruppe in der Zentrifuge mit einer Geschwindigkeit von bis zu 18,4 Umdrehungen pro Minute gedreht. Nach dem erfolgreichen Test sagen NASA-Wissenschaftler, dass sie es wieder zusammensetzen und in Roman integrieren werden Sonnenkollektoren Und Ausfahrbarer Schachtdeckel Am Ende dieses Jahres.
Die vollständig zusammengebauten Komponenten werden dann im nächsten Jahr thermischen Vakuumtests unterzogen, um sicherzustellen, dass sie der rauen Umgebung im Weltraum standhalten, sowie Vibrationstests, um sicherzustellen, dass sie dem Start standhalten. Anschließend werden sie in den Rest des Observatoriums integriert, dessen Inbetriebnahme für Mai 2027 geplant ist.
Wissenschaftler sind bereits gespannt, was das Teleskop enthüllen könnte. „Diese römische Durchmusterung wird den Astronomen eine Fülle von Daten liefern, die sie durchforsten können, und eine offenere kosmische Erkundung ermöglichen, als dies normalerweise möglich ist“, sagte McEnery. „Möglicherweise entdecken wir zufällig völlig neue Dinge, von denen wir noch nicht wissen, wie wir suchen sollen.“
. „Zombie-Experte. Hipster-freundlicher Internet-Evangelist. Organisator. Kommunikator. Popkultur-Fanatiker. Web-Junkie.“