أكملت وكالة ناسا بناء الحافلة المكوكية لتلسكوب نانسي غريس الروماني الفضائي، مما يمثل علامة فارقة في تطوير هذه المهمة الطموحة.
مصممة لاستكشاف الألغاز الطاقة المظلمة, المادة المظلمةو كائنات فضائيةالتلسكوب الفضائي الروماني هو نظام مراقبة من الجيل التالي سيحدث ثورة في فهمنا للكون. مع اكتمال الحافلة المكوكية الآن، أصبحت ناسا على بعد خطوة واحدة من إطلاق هذا التلسكوب الذي طال انتظاره، والذي من المتوقع أن يتجاوز قدرات كليهما. هابل و تلسكوبات جيمس ويب الفضائية.
الحافلة المكوكية للتلسكوب الفضائي الروماني: مكون رئيسي
ال حافلة مكوكية ويلعب دورًا مهمًا في تشغيل التلسكوب الفضائي الروماني، حيث يعمل بمثابة البنية التحتية الرئيسية التي تنقل وتدعم التلسكوب في الفضاء. في كثير من الأحيان، بالمقارنة مع عربة سكن متنقلة، الحافلة هي أكثر من مجرد وسيلة نقل؛ وهي مسؤولة عن ضمان تحقيق التلسكوب لأهدافه العلمية. لديها أنظمة التحكم توليد الطاقة, الاتصال مع الأرض, إدارة البياناتو تنظيم الحرارةضمان التشغيل الفعال للمرصد في الفضاء.
هذه هي واحدة من الميزات الأكثر إثارة للإعجاب في الحافلة المكوكية – 50 ميلاً من الكابلات الكهربائيةوهذا يضمن أن المكونات المختلفة للتلسكوب تتواصل بسلاسة مع بعضها البعض. بمجرد وصولها إلى المدار، تنشر الحافلة العديد من الأنظمة الرئيسية، بما في ذلك الألواح الشمسيةأ هوائي عالي الكسبو أ غطاء ثقب صالح للاستخدامكل هذه ضرورية لعمل التلسكوب. هذه الأنظمة، جنبا إلى جنب مع الأداة السفلية هي Sunshadeتم تصميمه لحماية المرصد من أشعة الشمس والمساعدة في التحكم في درجة حرارته، وهو متطلب مهم لعمليات المراقبة الحساسة بالأشعة تحت الحمراء.
سجل كسر قدرات البيانات
إحدى الميزات الفريدة للتلسكوب الفضائي الروماني هي قدراته غير المسبوقة في معالجة البيانات. وفق هيلان جيسونوسيقوم مدير المرصد الروماني في مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا بنقل التلسكوب 1.4 تيرابايت من البيانات يوميًا– زيادة كبيرة مقارنة ب من 50 إلى 60 جيجا بايت يتم إرسالها يوميًا بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي و 3 جيجا بايت أرسلت بواسطة هابل. ولوضع هذا في نصابه الصحيح، يشير هايلان إلى أن الوصلة الهابطة للبيانات اليومية لرومان تعادل هذا. أسبوعين من أشرطة فيديو يوتيوب بدقة عالية نسبيا 13 ساعة تستحق من تلسكوب الويب.
يعد هذا التدفق الهائل للبيانات ضروريًا لمهمة التلسكوب، والتي تتضمن مسح مساحات كبيرة من السماء. يسرع توسع الكون (مدفوعة بالطاقة المظلمة) والطبيعة المادة المظلمة. سيتم استخدام البيانات لأغراض تحديد الهوية والتصوير كائنات فضائية إنه يساهم في مجال بحثي متنامي يركز على إيجاد عوالم يحتمل أن تكون صالحة للسكن خارج نظامنا الشمسي، في أنظمة نجمية أخرى.
الهندسة المبتكرة والتصميم المعياري
كان بناء الحافلة المكوكية عملية معقدة ثماني سنوات ويضم مئات المهندسين في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا. واجه الفريق العديد من التحديات منها اضطرابات سلسلة التوريد والتأخير الحاصل الانتشار الدولي لفيروس كوفيد-19. ومع ذلك، تمكن مهندسو ناسا من التغلب على هذه العقبات من خلال خيارات التصميم المبتكرة واتباع نهج أكثر تعاونًا.
تقنية مفيدة بشكل خاص هي صياغة وحدة التحقق الهيكليسمح نموذج بالحجم الطبيعي للمكوك للمهندسين بإجراء اختبارات القوة أثناء تجميع الحافلة الفعلية في نفس الوقت. وقد وفر هذا النهج الموازي الوقت والمال، مما سمح للفريق بالحفاظ على جدول أعماله على الرغم من التحديات الخارجية. تم تصميم الحافلة بنظام معياري يسمح لفرق مختلفة بالعمل بشكل مستقل على أجزاء مختلفة من المركبة الفضائية، مما يؤدي إلى تسريع عملية البناء.
الحافلة نفسها عرض 13 قدم وارتفاع 6.5 قدموزن 8400 رطل. لديها ميزة شكل سداسي ويتكامل مواد مركبة خفيفة الوزن و أ هيكل قرص العسل لإنقاص الوزن دون فقدان القوة. بعض العناصر مثل طبق الهوائييتم إنشاؤها مركبات خفيفة الوزن للغاية وهذا يضمن أن الحافلة قوية وخفيفة الوزن من أجل الإطلاق والمناورة بكفاءة في الفضاء.
التجميع النهائي والاختبار
الآن بعد أن تم تجميع الحافلة المكوكية بالكامل، يستعد مهندسو ناسا للمرحلة التالية من المشروع: التكامل. الأدوات العلمية و تلسكوب نفسه. وهذا يشمل الربط غطاء ثقب صالح للاستخدامال تجميع البرميل الخارجيو الألواح الشمسية. ستتبع عملية التكامل اختبار مكثف للنظام للتأكد من أن جميع المكونات تعمل معًا بشكل لا تشوبه شائبة قبل الإطلاق.
وقد خضع كل مكون من مكونات المركبة الفضائية بالفعل لاختبارات صارمة بشكل فردي، ولكن الآن سيتم اختبار المجموعة بأكملها كوحدة كاملة. مثل مهمة فيسوأوضح مهندس أنظمة المركبات الفضائية في البعثة الرومانية: “لقد اجتازت المركبة الاختبار، ونحن الآن نستعد لتركيب الحمولة، وهي الأدوات الرومانية والتلسكوب”. ستضمن هذه الاختبارات النهائية أن التلسكوب يعمل بكامل طاقته وجاهز للإطلاق مايو 2027.
خبرة جودارد وتعاونه
يعد الإنجاز الناجح للحافلة المكوكية للتلسكوب الفضائي الروماني تتويجًا لسنوات من الجهد الذي بذله فريق من المهندسين والعلماء ذوي المهارات العالية. وأقيم البرنامج تحت قيادة أ مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناساوقد قدمت الخبرة اللازمة لتصميم وبناء الحافلة، وتعاونت مع مختلف البائعين وشركاء الصناعة لتوفير المكونات المطلوبة. الشركات مثل بي أيه إي سيستمز, L3 هاريس تكنولوجيزو Teledyne العلمية والتصوير ساهم في بناء المركبة الفضائية، وتوفير أحدث التقنيات والمواد.
وفق جاكي تاونسندوقال نائب مدير مشروع رومان إن المشروع يعتمد بشكل كبير على أجيال من الخبرة في هندسة المركبات الفضائية، مما يسمح للفريق بمواجهة التحديات التقنية والتكيف مع المواعيد النهائية. وقال تاونسند: “لقد اعتمدنا على أجيال من الخبرة في مجال رحلات الفضاء، والتخطيط لقضايا التكلفة وسلسلة التوريد والتحديات التي نشأت عن الوباء”.
نتطلع إلى المستقبل: مستقبل استكشاف الفضاء
إن إكمال المكوك يجعل ناسا تقترب خطوة أخرى من إطلاق التلسكوب الفضائي الروماني، وهي مهمة تعد بتغيير فهمنا للكون. بفضل قدراته على المراقبة واسعة النطاق، يستعد التلسكوب الروماني للكشف عن رؤى جديدة التوسع الكوني, المادة المظلمةوالبحث كائنات فضائية. بمجرد تجميعه واختباره بالكامل، سينضم التلسكوب الفضائي الروماني إلى صفوف أقوى مراصد ناسا، مما يوفر البيانات التي ستغذي أبحاث الفيزياء الفلكية لسنوات قادمة.
ومع تقدم المشروع، ستكون السنوات القليلة المقبلة حاسمة في إعداد التلسكوب لمهمته. وسيواصل المهندسون اختبار المكونات النهائية ودمجها قبل الإطلاق المخطط له مايو 2027. وعندما يصل التلسكوب الفضائي الروماني إلى مداره، سيفتح حقبة جديدة في الأبحاث الفلكية، محققًا اكتشافات مثيرة من شأنها تحسين فهمنا للكون وقواه الأساسية.
