ناسا اخیراً بخش مهمی از تلسکوپ فضایی رومی – بشکه بیرونی – را از طریق یک “آزمایش چرخشی” دقیق طراحی شده برای ارزیابی مقاومت آن در برابر نیروهای گرانشی شدیدی که در حین پرتاب با آن مواجه خواهد شد، قرار داد. این آزمایش، یک روش استاندارد در مهندسی هوافضا، معمولاً در یک سانتریفیوژ عظیم انجام می‌شود که شرایط گرانش بالا یک مأموریت فضایی را تقلید می‌کند.
انتظارات زیادی پیرامون این تلسکوپ نسل بعدی وجود دارد که به نام نانسی گریس رومن، اولین ستاره شناس ارشد ناسا و “مادر تلسکوپ فضایی هابل” نامگذاری شده است. میدان دید 100 برابر بزرگتر از میدان دید هابل خواهد بود. این تلسکوپ که به اختصار رم نامیده می‌شود، در کنار سایر رصدخانه‌های فضایی برای رصد مستقیم سیارات فراخورشیدی و دیسک‌های تشکیل‌دهنده سیاره – که در حال حاضر به‌طور غیرمستقیم در حال رصد هستند، کار خواهد کرد.
همچنین برای تکمیل یک سرشماری آماری از منظومه‌های سیاره‌ای در کهکشان ما و پاسخگویی به سؤالات اساسی در انرژی تاریک و اخترفیزیک فروسرخ استفاده خواهد شد. جولی مک‌انری، دانشمند ارشد پروژه رومن در گودارد در بیانیه‌ای در سال 2023 که ناسا دارای رصدخانه‌ای بود که کیهان را اسکن می‌کرد، گفت: «میدان دید بسیار وسیع‌تر رومن، بسیاری از این اجرام را که قبلاً ناشناخته بودند، آشکار می‌کند طبقات اشیاء و رویدادها.”
سیلندر بیرونی برای محافظت از تلسکوپ و پشتیبانی ساختاری برای سایر اجزا طراحی شده است. جی پارکر، رئیس طراحی محصول برای مونتاژ در گدارد، در بیانیه ای گفت: “این کمی شبیه خانه ای روی پایه ها طراحی شده است.”
“خانه” از یک پوسته و یک حلقه اتصال تشکیل شده است که دور تلسکوپ می پیچد و از آن در برابر نور سرگردان محافظت می کند، در حالی که وسایلی را در خود جای می دهد که برای حفظ دمای ثابت طراحی شده اند. این تنظیم دما بسیار مهم است زیرا مواد مورد استفاده در ساخت تلسکوپ با نوسانات دما منبسط و منقبض می شوند.
“خانه” از یک پوسته و یک حلقه اتصال تشکیل شده است که تلسکوپ را احاطه کرده است و از آن در برابر نور سرگردان و وسایلی که برای حفظ دمای ثابت طراحی شده اند محافظت می کند. این تنظیم دما بسیار مهم است زیرا مواد مورد استفاده در ساخت تلسکوپ با نوسانات دما منبسط و منقبض می شوند. اگر دما تغییر کند، می‌تواند باعث جابه‌جایی آینه‌ها شود که بر توانایی تلسکوپ برای گرفتن تصاویر واضح و دقیق از اجرام سماوی دور تأثیر منفی می‌گذارد. با اطمینان از دمای پایدار، تلسکوپ می تواند یکپارچگی آینه های خود را حفظ کرده و عملکرد کلی خود را بهبود بخشد.
برای دستیابی به این پایداری، دانشمندان ناسا این ساختار را از یک ماده کامپوزیت ساخته شده از دو نوع فیبر کربن مخلوط با پلاستیک تقویت شده، که با اتصالات تیتانیوم محکم شده بود، ساختند. این انتخاب از مواد به اندازه کافی سفت است تا خطر اعوجاج را از بین ببرد، در حالی که به اندازه کافی سبک است تا فشار را در حین پرتاب به حداقل برساند. علاوه بر این، ساختار داخلی بدنه دارای طراحی لانه زنبوری است که یک قاب قوی و تثبیت کننده را فراهم می کند و در عین حال مصرف مواد و وزن کلی را کاهش می دهد.
این خانه روی مجموعه ای از “پایه ها” قرار دارد که تلسکوپ رومی را احاطه می کند یک ابزار میدان وسیع و ابزار تاج شناسی. همچنین به عنوان یک داربست عمل می کند و به لوله بیرونی اجازه می دهد تا به فضاپیمایی که تلسکوپ را به مدار می برد متصل شود. کل سازه 17 فوت (5 متر) ارتفاع و تقریبا 13.5 فوت (4 متر) عرض دارد.
پارکر گفت: «ما نتوانستیم کل بشکه بیرونی سانتریفیوژ را به صورت یک تکه آزمایش کنیم، زیرا آنقدر بزرگ است که در اتاق جا شود. بنابراین «خانه» و «پایه» را جداگانه آزمایش کردیم».
خود سانتریفیوژ بزرگ است، با یک بازوی فولادی 600000 پوندی (272000 کیلوگرمی) که از یک یاتاقان چرخان غول پیکر امتداد یافته و از طریق اتاق آزمایش واقع در مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در گرین‌بلت مریلند امتداد می‌یابد. هنگامی که اجسام یا حتی فضانوردان در انتهای بازوی خود می چرخند، سانتریفیوژ یک حس بزرگنمایی شده و مصنوعی از گرانش را شبیه سازی می کند.
برای فضانوردان، این معمولاً حدود یک تا دو برابر نیروی گرانش زمین است که در Gs (نیرو در واحد جرم) اندازه گیری می شود. اما برای تجهیزاتی مانند تلسکوپ‌های فضایی، به دلیل ارتعاشات در محفظه بار، این میزان می‌تواند بین ۶ تا ۷ Gs افزایش یابد.
برای دستیابی به 7Gs مورد نیاز، بخش‌های سیلندر بیرونی در سانتریفیوژ تا 18.4 دور در دقیقه می‌چرخند. پس از آزمایش موفقیت آمیز، دانشمندان ناسا می گویند اکنون آن را دوباره سرهم کرده و با رومن ادغام خواهند کرد. پانل های خورشیدی و کاور شاتر قابل جدا شدن در پایان این سال
سپس اجزای کاملاً مونتاژ شده در یک سال آینده تحت خلاء حرارتی قرار می گیرند تا اطمینان حاصل شود که می توانند در برابر محیط خشن فضا مقاومت کنند و همچنین آزمایش های ارتعاشی برای اطمینان از اینکه می توانند در برابر پرتاب مقاومت کنند. سپس آنها در بقیه رصدخانه که قرار است در می 2027 راه اندازی شود، ادغام خواهند شد.
دانشمندان در حال حاضر در مورد آنچه که تلسکوپ می تواند پیدا کند هیجان زده هستند. مک‌انری گفت: «این بررسی رومی گنجینه‌ای از داده‌ها را برای اخترشناسان فراهم می‌کند تا بتوانند اکتشافات فضای باز بیشتری را نسبت به حالت عادی امکان‌پذیر کند.» “ممکن است به طور تصادفی چیزهای کاملا جدیدی را کشف کنیم که هنوز نمی دانیم دنبال آنها بگردیم.”
