NASA провело ключевой этап тестирования космического телескопа Nancy Roman, определив его способность противостоять сильным гравитационным нагрузкам, с которыми он столкнется в момент старта. Этот испытательный процесс, являющийся распространенной практикой в сфере аэрокосмической инженерии, обычно осуществляется с помощью массивной центрифуги, способной эмулировать условия гравитации в космической среде.
Ожидания от этого новейшего телескопа, названного в честь Нэнси Грейс Роман, первой ведущей астрономки NASA и прозванной «матерью телескопа «Хаббл»», весьма высоки. У него будет поле зрения, превышающее размеры «Хаббла» в сто раз. Этот телескоп станет важным инструментом для прямого наблюдения экзопланет и планетарных дисков, чьи существование на текущий момент определяется лишь косвенно.
Апарат также будет вести «перепись» систем планет в нашей галактике и исследовать насущные вопросы, касающиеся темной энергии и инфракрасной астрофизики. Это более широкое поле зрения позволит обнаружить множество объектов, ранее неизвестных ученым. Более того, благодаря этой обсерватории, мы, возможно, станем свидетелями выявления новых классов космических объектов и явлений, — отметила Джули МакЭнери, старший научный сотрудник проекта Годдарда, в интервью NASA в 2023 году.
Внешняя оболочка телескопа служит для его защиты и обеспечивает прочную опору для других элементов конструкции. «Она сконструирована подобно дому на сваях», — разъяснил Джей Паркер, ведущий дизайнер проекта.
Эта «оболочка» состоит из корпуса и соединительного кольца, защищающего прибор от внешнего света, и содержит устройства для поддержания постоянного температурного режима. Температурная стабильность является критически важной, так как материалы, из которых изготовлен телескоп, подвержены расширению и сжатию при температурных изменениях.
Для достижения необходимой устойчивости команда NASA использовала композитные материалы, состоящие из смеси двух типов углеродных волокон, армированной пластиковой основы и титановых креплений. Такое сочетание обеспечивает достаточную жесткость, минимизируя риск деформации, и легкость, что снижает нагрузки во время запуска. Внутренняя конструкция корпуса имеет сотовую структуру, что делает каркас прочным и стабильным, одновременно уменьшая расход материала и общий вес конструкции.
«Мы не смогли осуществить тестирование всей оболочки в центрифуге целиком из-за её больших размеров, поэтому протестировали отдельными частями— «дом» и «сваи»», — пояснил Паркер.
Центрифуга, использующаяся в этих испытаниях, имеет стальной рычаг весом 272 000 кг, который простирается от огромного поворотного механизма и раскрывается над испытательной камерой, находящейся в Центре космических полетов имени Годдарда NASA в Гринбелте (штат Мэриленд). Это оборудование воссоздаёт форсированную гравитацию.
Для астронавтов гравитационная нагрузка составляет около одного-двух значений земного притяжения, но для таких технологий, как телескопы, она может достигать до 6-7 G из-за вибрации в грузовом отсеке.
Для достижения 7 G вращение секций увеличивалось до 18,4 оборотов в минуту. После успешного прохождения испытания сотрудники NASA планируют собрать конструкцию, интегрировав её с солнечными панелями в конце этого года.
После окончательной сборки компонентов в следующем году они пройдут термовакуумное и вибрационное тестирование, чтобы подтвердить устойчивость к суровым условиям космоса и к нагрузкам при запуске. После этого произойдет объединение их с остальными частями обсерватории, запуск которой намечен на май 2027 года.
Источник: iXBT
