تلسکوپ فضایی نانسی روم نسل بعدی ناسا به ‘تست چرخشی’ حیاتی می پردازد

ناسا به تازگی بخش مهمی از تلسکوپ فضایی رومی – مجمع بشکه بیرونی – را با یک ‘آزمایش چرخشی’ دقیق طراحی کرده است. این آزمایش به منظور ارزیابی انعطاف‌پذیری تلسکوپ در برابر نیروهای گرانشی شدید حین پرتاب انجام می‌شود. این روش، یک استاندارد در مهندسی هوافضا است و معمولاً در یک سانتریفیوژ عظیم انجام می‌شود که شرایط گرانشی مأموریت فضایی را شبیه‌سازی می‌کند.

تلسکوپ نسل بعدی ناسا که به نام نانسی گریس رومی، اولین ستاره‌شناس ارشد ناسا و ‘مادر تلسکوپ فضایی هابل’ نامگذاری شده، انتظارات زیادی را برانگیخته است. میدان دید این تلسکوپ ۱۰۰ برابر بزرگ‌تر از میدان دید هابل خواهد بود و با سایر رصدخانه‌های فضایی همکاری خواهد کرد تا سیارات فراخورشیدی و دیسک‌های تشکیل‌دهنده سیاره را مستقیماً رصد کند.

این تلسکوپ همچنین برای تکمیل سرشماری آماری از منظومه‌های سیاره‌ای کهکشان ما و حل سؤالات بنیادی در زمینه انرژی تاریک و اخترفیزیک فروسرخ مورد استفاده قرار خواهد گرفت. جولی مک‌انری، دانشمند ارشد پروژه رومن در گودارد، در بیانیه‌ای از ناسا گفت: «میدان دید بسیار بزرگ‌تر رومی، بسیاری از اجرامی را نشان می‌دهد که قبلاً ناشناخته بودند.»

مجموعه بیرونی بشکه به منظور محافظت از تلسکوپ و ارائه پشتیبانی ساختاری برای سایر اجزا طراحی شده است. جی پارکر، رهبر طراحی محصول در گودارد، بیان کرد: «این مجموعه شبیه به یک خانه روی پایه‌ها طراحی شده است.»

‘خانه’ از یک پوسته و حلقه اتصال تشکیل شده است که تلسکوپ را در بر می‌گیرد و از آن در برابر نور سرگردان محافظت می‌کند. این ساختار به گونه‌ای طراحی شده که دما را ثابت نگه‌ دارد، چرا که نوسانات دما می‌تواند به ناهماهنگی آینه‌ها و کاهش کیفیت تصاویر منجر شود.

برای دستیابی به پایداری دما، دانشمندان ناسا از یک ماده کامپوزیتی شامل دو نوع الیاف کربن و پلاستیک تقویت شده استفاده کرده‌اند. این انتخاب مواد به اندازه کافی سفت و سبک است تا بار حین پرتاب را به حداقل برساند. طراحی لانه زنبوری در ساختار داخلی نیز به کاهش وزن و افزایش استحکام کمک کرده است.

این خانه روی مجموعه‌ای از «پایه‌ها» قرار دارد که ابزارهای میدان وسیع تلسکوپ رومی و تاج‌نگار را احاطه می‌کنند. این ساختار همچنین به عنوان یک داربست عمل می‌کند و اجازه می‌دهد مجموعه بشکه بیرونی به فضاپیمایی که تلسکوپ را به مدار می‌برد متصل شود.

پارکر گفت: «ما نتوانستیم کل مجموعه بیرونی بشکه را در سانتریفیوژ به صورت یکپارچه آزمایش کنیم، زیرا اندازه آن بسیار بزرگ است. بنابراین ‘خانه’ و ‘پایه’ را جداگانه آزمایش کردیم.»

سانتریفیوژ نیز خود بسیار بزرگ است و با یک بازوی فولادی ۶۰۰۰۰۰ پوندی (۲۷۲۰۰۰ کیلوگرم) که در محفظه آزمایش واقع در مرکز پرواز فضایی گودارد در گرین بلت مریلند امتداد دارد، کار می‌کند. این دستگاه شرایط گرانشی شبیه‌سازی شده‌ای را برای تجهیزات فراهم می‌کند.

برای تجهیزات مانند تلسکوپ‌ها که به فضا منتقل می‌شوند، این گرانش می‌تواند بین ۶ تا ۷ گیگا ثانیه بالا رود. برای دستیابی به این مقادیر، بخش‌هایی از مجموعه بشکه بیرونی در داخل سانتریفیوژ تا ۱۸.۴ چرخش در دقیقه چرخانده شدند. پس از آزمایش موفق، دانشمندان ناسا قصد دارند این مجموعه را دوباره کنار هم قرار دهند و با پنل‌های خورشیدی و پوشش دیافراگم قابل نصب یکپارچه کنند.

سپس قطعات مونتاژ شده تحت آزمایش خلاء حرارتی قرار خواهند گرفت تا اطمینان حاصل شود که می‌توانند در برابر محیط خشن فضا مقاومت کنند. این تست شامل تست ارتعاشات نیز خواهد بود. در نهایت، این قطعات در بقیه رصدخانه که قرار است در اردیبهشت ۱۴۰۶ راه‌اندازی شود ادغام خواهند شد.

دانشمندان درباره کشفیات ممکن از سوی این تلسکوپ هیجان‌زده هستند. مک‌انری گفت: «این بررسی رومی گنجینه‌ای از داده‌ها را برای اخترشناسان فراهم می‌کند تا اکتشافات کیهانی با پایان بازتر از آنچه معمولاً ممکن است را ممکن سازد.»

سوالات متداول