Телескоп Nancy Roman прошёл испытания на устойчивость к гравитационным силам

20.10.2024 10:53:00 | iXBT.com

NASA провело важнейшую часть космического телескопа Nancy Roman через строгий «тест вращения», призванный оценить его устойчивость к интенсивным гравитационным силам, с которыми он столкнётся во время запуска. Этот тест, стандартная процедура в аэрокосмической технике, обычно проводится внутри массивной центрифуги, которая имитирует условия гравитации космической миссии.

Ожидания относительно этого телескопа следующего поколения, названного в честь Нэнси Грейс Роман, первого главного астронома NASA и «матери космического телескопа "Хаббл"», очень велики. Поле зрения телескопа будет в 100 раз больше, чем у «Хаббла». Телескоп будет работать вместе с другими космическими обсерваториями, чтобы напрямую наблюдать экзопланеты и планетообразующие диски, которые в настоящее время наблюдаются лишь косвенно.

Источник: NASA / Chris Gunn

Он также будет использоваться для завершения «переписи планетных систем» в нашей галактике и поиска ответов на важные вопросы в области тёмной энергии и инфракрасной астрофизики. «Гораздо большее поле зрения откроет много таких объектов, которые ранее были неизвестны. И поскольку у нас никогда раньше не было такой обсерватории, мы думаем, что сможем даже обнаружить совершенно новые классы объектов и событий», — сказала Джули МакЭнери, старший научный сотрудник проекта в Годдарде в интервью NASA в 2023 году.

Сборка внешнего ствола предназначена для защиты телескопа и обеспечения структурной поддержки для других компонентов. «Он спроектирован как дом на сваях», — сказал Джей Паркер, руководитель отдела дизайна продукции.

«Дом» состоит из оболочки и соединительного кольца, которое будет закрывать телескоп, защищая его от постороннего света, и в то же время размещать устройства, предназначенные для поддержания постоянной температуры. Эта регулировка температуры имеет ключевое значение, поскольку материалы, используемые в конструкции телескопа, расширяются и сжимаются при колебаниях температуры.

Чтобы достичь этой стабильности, учёные NASA построили конструкцию из композитного материала, изготовленного из двух типов углеродных волокон, смешанных с армированным пластиком и закреплённых титановыми фитингами. Эта смесь материалов достаточно жёсткая, чтобы исключить риск деформации, и в то же время достаточно лёгкая, чтобы минимизировать нагрузку во время запуска. Кроме того, внутренняя структура корпуса имеет сотовую конструкцию, которая обеспечивает прочный, стабилизирующий каркас, одновременно снижая как использование материала, так и общий вес.

«Мы не смогли протестировать всю внешнюю сборку ствола в центрифуге целиком, потому что она слишком велика, чтобы поместиться в тестовой комнате. Поэтому мы протестировали "дом" и "ходули" по отдельности», — сказал Паркер.

Центрифуга сама по себе огромна, со стальным рычагом весом 272 000 кг, который простирается от гигантского вращающегося подшипника и тянется через испытательную камеру, расположенную в Центре космических полетов имени Годдарда NASA в Гринбелте (штат Мэриленд). Эта центрифуга имитирует повышенную гравитацию.

Источник: NASA / Chris Gunn

Для астронавтов это обычно примерно в один-два раза больше силы земного притяжения. Но для оборудования, например, телескопов, может достигать 6-7 G из-за вибраций в грузовом отсеке.

Чтобы достичь необходимых 7G, секции вращались в центрифуге до 18,4 оборотов в минуту. После успешного тестирования учёные NASA теперь соберут конструкцию обратно и интегрируют с солнечными панелями в конце этого года.

Полностью собранные компоненты затем пройдут термовакуумные испытания в следующем году, чтобы убедиться, что они могут выдержать суровые условия космоса, а также испытания на вибрацию, чтобы убедиться, что они могут выдержать запуск. После этого они будут интегрированы в остальную часть обсерватории, запуск которой запланирован на май 2027 года.

Подробнее