NASA 南希·格雷斯·羅曼望遠鏡“外骨骼”重大測試成功

美國國家航空航天局（NASA）南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡的一個主要部件剛剛在馬里蘭州格林貝爾特的 NASA 戈達德太空飛行中心的離心機上旋轉了一圈。這個名爲外筒組件的部件，其作用是讓望遠鏡保持穩定的溫度，併爲其阻擋雜散光。

房間裡有一條 60 萬磅（27.2 萬千克）的鋼臂從地板中央的巨大旋轉軸承伸展開來。

這個測試本身就類似一個流行的嘉年華遊樂設施的複雜版，目的是給乘坐者施加離心力——在這裡，就是羅曼望遠鏡的外殼。它每分鐘旋轉高達 18.4 圈。這聽起來可能不算多，但它產生的力相當於地球重力的 7 倍多，即 7g，並使組件以每小時 80 英里的速度旋轉。

“我們沒法在離心機裡一次性對整個外筒組件進行測試，因爲它太大，房間容納不下，”戈達德的該組件產品設計負責人傑伊·帕克（Jay Parker）說。該結構大約高 17 英尺（5 米），寬約 13.5 英尺（4 米）。“它的設計有點像高腳屋，所以我們分別對‘房子’和‘高腳’進行了測試”

“高腳”部分先進行了測試。從技術層面來講，由於這部分跟馬戲團裡使用的結構相似，所以被稱爲大象支架，該組件的這一部分旨在像腳手架一樣環繞羅曼的寬視場儀器和日冕儀。它把外筒組件的上部連接到航天器總線，而航天器總線會將天文臺操縱到太空中的位置，並在那裡對其進行支撐。在對大象支架進行測試時，附加了重物，以此來模擬組件其餘部分的質量。

接下來，該團隊對“房屋”——也就是望遠鏡周邊的外殼和連接環進行了測試

該組件的這些部分最終會配備加熱器，以確保望遠鏡的鏡片不會遭遇較大的溫度波動，畢竟溫度波動會導致材料膨脹和收縮

爲了進一步抵禦溫度波動，外筒組件主要由兩種跟增強塑料相混合的碳纖維製成，並且和鈦端配件相連接

這些材料既堅固（所以在溫度波動期間不會發生變形或彎曲）又輕便（降低了發射的要求）

如果你能剝開上部的一側壁——房屋的“壁板”——你會看到另一種減重措施。在內板和外板之間，這種材料的結構像一個蜂巢。這種結構非常堅固，通過挖空內部的部分來減輕重量。

羅曼的外筒組件由戈達德設計，由加利福尼亞州洛斯阿拉米託斯的應用複合材料公司製造，它是以零件形式交付的，然後在戈達德最大的潔淨室中通過一系列起重機吊運組裝起來。它曾被部分拆卸以進行離心機測試，但現在將重新組裝，並在年底與羅曼的太陽能電池板和可展開孔徑蓋集成在一起。

在 2025 年，這些新集成的組件將一起進行熱真空測試，以確保它們能經受住太空的溫度和壓力環境。隨後，它們會接受振動測試，以確保能扛得住發射期間所經歷的振動。等到明年年底，它們會和天文臺的其他部分集成到一塊兒。

由美國國家航空航天局提供