NASA heeft onlangs een belangrijk onderdeel van de Romeinse ruimtetelescoop – de buitenste cilinderconstructie – onderworpen aan een rigoureuze ‘spintest’, ontworpen om de veerkracht ervan te evalueren tegen de extreme zwaartekrachten die het tijdens de lancering zal tegenkomen. Deze test, een standaardprocedure in de lucht- en ruimtevaarttechniek, wordt doorgaans uitgevoerd in een enorme centrifuge die de omstandigheden met hoge zwaartekracht van een ruimtemissie simuleert.
Er is veel verwachting rond deze telescoop van de volgende generatie, die is vernoemd naar Nancy Grace Roman, NASA’s eerste hoofdastronoom en ‘Moeder van de Hubble-ruimtetelescoop’. Het gezichtsveld zal honderd keer groter zijn dan dat van Hubble. De telescoop, kortweg Roman genoemd, zal samenwerken met andere ruimteobservatoria om exoplaneten en planeetvormende schijven direct waar te nemen – die momenteel indirect worden waargenomen.
Het zal ook worden gebruikt om de telling van planetaire systemen in onze Melkweg te voltooien en fundamentele vragen op het gebied van donkere energie en infrarood-astrofysica te beantwoorden. “Het veel grotere gezichtsveld van Roman zal veel van deze dingen onthullen die voorheen onbekend waren”, zegt Julie McNairy, Roman’s hoofdprojectwetenschapper bij Goddard. NASA-verklaring Vanaf 2023. “En aangezien we nog nooit zo’n observatorium als dit hebben gehad om het universum te onderzoeken, kunnen we geheel nieuwe klassen van objecten en gebeurtenissen vinden.”
De buitenste cilinderconstructie is ontworpen om de telescoop te beschermen en structurele ondersteuning te bieden voor andere componenten. “Het is een beetje ontworpen als een huis op palen”, zegt Jay Parker, hoofd productontwerp voor montage bij Goddard, in een verklaring.
Het “huis” bestaat uit een behuizing en een verbindingsring die de telescoop bedekt en beschermt tegen strooilicht, terwijl er apparaten in zitten die zijn ontworpen om een constante temperatuur te handhaven. Temperatuurregeling is van cruciaal belang omdat de materialen die worden gebruikt om de telescoop te bouwen, uitzetten en krimpen bij temperatuurschommelingen.
Het “huis” bestaat uit een behuizing en verbindingsring die de telescoop omhult en beschermt tegen strooilicht, en apparaten die zijn ontworpen om een constante temperatuur te handhaven. Temperatuurregeling is van cruciaal belang omdat de materialen die worden gebruikt om de telescoop te bouwen, uitzetten en krimpen bij temperatuurschommelingen. Als de temperatuur verandert, kan dit ervoor zorgen dat de spiegels niet goed uitgelijnd zijn, wat een negatieve invloed heeft op het vermogen van de telescoop om heldere, nauwkeurige beelden van verre hemellichamen vast te leggen. Door een stabiele temperatuur te garanderen, kan de telescoop de integriteit van zijn spiegels behouden en de algehele prestaties verbeteren.
Om deze stabiliteit te bereiken, bouwden NASA-wetenschappers de structuur uit een composietmateriaal gemaakt van twee soorten koolstofvezels gemengd met versterkt plastic, en vastgezet met titanium fittingen. Deze materiaalkeuze is sterk genoeg om het risico op verdraaien te elimineren en tegelijkertijd licht genoeg om de belasting tijdens de lancering te verminderen. Bovendien heeft de interne structuur van de behuizing een honingraatontwerp, dat zorgt voor een sterk en stabiel frame, terwijl het materiaalgebruik en het totale gewicht worden verminderd.
Het huis staat op een reeks “pilaren” die een Romeinse telescoop zouden omringen Uitgebreid hulpmiddel En Coronagraaf instrument. Het zal ook dienen als een steiger, waardoor de buitenste cilinder kan worden aangesloten op het ruimtevaartuig dat de telescoop in een baan om de aarde zal brengen. Het hele bouwwerk is 5 meter lang en ongeveer 4 meter breed.
“We konden de gehele buitenste cilinderconstructie in de centrifuge niet als één geheel testen, omdat deze te groot is om in de kamer te passen,” zei Parker. “Dus hebben we ‘thuis’ en ‘pijlers’ apart getest.”
De centrifuge zelf is enorm, met een stalen arm van 272.000 kg die zich uitstrekt van een gigantisch roterend lager en zich uitstrekt over de testkamer in het Goddard Space Flight Center van NASA in Greenbelt, Maryland. Wanneer objecten of zelfs astronauten aan het uiteinde van zijn arm worden rondgedraaid, simuleert de centrifuge een kunstmatig verhoogd gevoel van zwaartekracht.
Voor astronauten is dit doorgaans ongeveer tweemaal de zwaartekracht van de aarde, gemeten in Gs (kracht per massa-eenheid). Maar voor apparatuur, zoals telescopen, die de ruimte in worden gedragen, kan dit door trillingen in het vrachtruim oplopen tot 6-7 G.
Om de noodzakelijke 7G’s te bereiken, werden delen van het buitenste vatsamenstel in de centrifuge rondgedraaid met een snelheid van maximaal 18,4 omwentelingen per minuut. Na de succesvolle test zeggen NASA-wetenschappers dat ze het weer in elkaar zullen zetten en met Roman zullen integreren Zonnepanelen En Uitklapbare putdeksel Eind dit jaar.
De volledig geassembleerde componenten zullen volgend jaar worden onderworpen aan thermische vacuümtests om er zeker van te zijn dat ze bestand zijn tegen de barre omstandigheden in de ruimte, en aan trillingstests om ervoor te zorgen dat ze de lancering kunnen weerstaan. Ze zullen vervolgens worden geïntegreerd in de rest van het observatorium, dat naar verwachting in mei 2027 zal worden gelanceerd.
Wetenschappers zijn al enthousiast over wat de telescoop zou kunnen onthullen. “Dit Romeinse onderzoek zal een schat aan gegevens opleveren die astronomen kunnen doorzoeken, waardoor meer open kosmische verkenningen mogelijk zijn dan normaal mogelijk is”, aldus McEnery. “Het kan zijn dat we per ongeluk compleet nieuwe dingen ontdekken waarvan we nog niet weten hoe we ze moeten zoeken.”
“Bierliefhebber. Toegewijde popcultuurgeleerde. Koffieninja. Boze zombiefan. Organisator.”
More Stories
Maak kennis met de winnaars van de Nikon Microscopy Imaging Contest 2024
Wat gebeurde er toen een rots ter grootte van Londen de aarde raakte?
NASA-missie straalt kattenvideo door de diepe ruimte met behulp van laser: ScienceAlert