El Telescopio Espacial Nancy Roman de próxima generación de la NASA pasa una «prueba de giro» crucial.
Recientemente, la NASA sometió una parte importante del telescopio espacial romano, el conjunto del cilindro exterior, a una rigurosa «prueba de giro» diseñada para evaluar su resistencia contra las fuerzas gravitacionales extremas que encontrará durante el lanzamiento. Esta prueba, un procedimiento estándar en ingeniería aeroespacial, normalmente se realiza dentro de una centrífuga masiva que simula las condiciones de alta gravedad de una misión espacial.
Hay mucha expectación en torno a este telescopio de próxima generación, que lleva el nombre de Nancy Grace Roman, la primera astrónoma jefe de la NASA y «Madre del Telescopio Espacial Hubble». Su campo de visión será 100 veces mayor que el del Hubble. El telescopio, abreviado Roman, trabajará junto con otros observatorios espaciales para observar directamente exoplanetas y discos de formación de planetas, que actualmente se observan indirectamente.
También se utilizará para completar el censo de sistemas planetarios de nuestra Galaxia y responder preguntas fundamentales en los campos de la energía oscura y la astrofísica infrarroja. «El campo de visión mucho más amplio de Roman revelará muchas de estas cosas que antes se desconocían», dijo Julie McNairy, científica principal del proyecto de Roman en Goddard. declaración de la nasa A partir de 2023. «Y como nunca antes habíamos tenido un observatorio como este para estudiar el universo, podemos encontrar clases de objetos y eventos completamente nuevos».
El conjunto del cilindro exterior está diseñado para proteger el telescopio y proporcionar soporte estructural para otros componentes. «Está diseñado un poco como una casa sobre pilotes», dijo en un comunicado Jay Parker, jefe de diseño de productos para ensamblaje en Goddard.
La «casa» consta de una carcasa y un anillo de conexión que cubrirá el telescopio, protegiéndolo de la luz parásita, al tiempo que contiene dispositivos diseñados para mantener una temperatura constante. La regulación de la temperatura es crucial porque los materiales utilizados para construir el telescopio se expanden y contraen con las fluctuaciones de temperatura.
La «casa» consta de una carcasa y un anillo de conexión que encierra el telescopio, protegiéndolo de la luz parásita, y dispositivos de carcasa diseñados para mantener una temperatura constante. La regulación de la temperatura es crucial porque los materiales utilizados para construir el telescopio se expanden y contraen con las fluctuaciones de temperatura. Si la temperatura cambia, puede hacer que los espejos se desalineen, afectando negativamente la capacidad del telescopio para capturar imágenes claras y precisas de objetos celestes distantes. Al garantizar una temperatura estable, el telescopio puede mantener la integridad de sus espejos y mejorar su rendimiento general.
Para lograr esta estabilidad, los científicos de la NASA construyeron la estructura a partir de un material compuesto de dos tipos de fibra de carbono mezclado con plástico reforzado y asegurado con accesorios de titanio. Esta elección de material es lo suficientemente fuerte como para eliminar el riesgo de torsión y al mismo tiempo es lo suficientemente liviana para reducir la carga durante el lanzamiento. Además, la estructura interna de la carcasa presenta un diseño de panal, que proporciona un marco fuerte y estable al tiempo que reduce el uso de material y el peso total.
La casa se asienta sobre un conjunto de «pilares» que rodearían un telescopio romano. Amplia herramienta y Instrumento coronógrafo. También servirá como andamio, permitiendo que el conjunto del cilindro exterior se conecte a la nave espacial que llevará el telescopio a la órbita. Toda la estructura mide 5 m (17 pies) de largo y aproximadamente 4 m (13,5 pies) de ancho.
«No pudimos probar todo el conjunto del cilindro exterior de la centrífuga como una sola pieza porque es demasiado grande para caber en la cámara», dijo Parker. «Así que probamos 'hogar' y 'pilares' por separado».
La centrífuga en sí es enorme, con un brazo de acero de 600.000 libras (272.000 kg) que se extiende desde un cojinete giratorio gigante y se extiende a lo largo de la cámara de pruebas ubicada en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Al girar objetos o incluso astronautas en el extremo de su brazo, la centrífuga simula una sensación de gravedad artificialmente aumentada.
Para los astronautas, esto suele ser aproximadamente el doble de la fuerza gravitacional de la Tierra, medida en Gs (fuerza por unidad de masa). Pero en el caso de equipos, como telescopios, que se transportan al espacio, esto puede aumentar hasta entre 6 y 7 G debido a las vibraciones en la bodega de carga.
Para lograr los 7G necesarios, partes del conjunto del cilindro exterior se hicieron girar dentro de la centrífuga a una velocidad de hasta 18,4 revoluciones por minuto. Después de la prueba exitosa, los científicos de la NASA dicen que lo volverán a armar y lo integrarán con Roman Paneles solares y Tapa de registro desplegable A finales de este año.
Los componentes completamente ensamblados se someterán a pruebas de vacío térmico el próximo año para garantizar que puedan resistir el duro entorno espacial, así como a pruebas de vibración para garantizar que puedan resistir el lanzamiento. Luego se integrarán en el resto del observatorio, cuyo lanzamiento está previsto para mayo de 2027.
Los científicos ya están entusiasmados con lo que podría revelar el telescopio. «Este estudio romano proporcionará una gran cantidad de datos para que los astrónomos los examinen, permitiendo una exploración cósmica más abierta de lo que normalmente es posible», dijo McEnery. «Podemos descubrir accidentalmente cosas completamente nuevas que aún no sabemos cómo buscar».
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