I tecnici ispezionano il Wide Field Instrument del Nancy Grace Roman Space Telescope della NASA al momento della consegna alla grande camera bianca del Goddard Space Flight Center. Credits: NASA/Chris Gunn
In queste prime settimane di agosto 2024, lo strumento principale del futuro telescopio spaziale Nancy Grace Roman della NASA, il Wide Field Instrument, è stato consegnato al Goddard Space Flight Center dell’Agenzia nel Maryland. Inoltre, sono stati completati diversi test ambientali sul parasole del telescopio, la Deployable Aperture Cover.
Il Wide Field Instrument (WFI) sarà una sofisticata telecamera, che fotograferà il cosmo dalla periferia del nostro Sistema Solare fino ai confini dell’Universo osservabile. Il suo ampio campo visivo, l’alta risoluzione e la sensibilità a lunghezze d’onda sia visibili che del vicino infrarosso garantiranno una visione panoramica e allo stesso tempo molto profonda del cosmo.
La Deployable Aperture Cover (DAC) è invece una copertura progettata per tenere la luce indesiderata fuori dal telescopio. È composta da due strati di coperte termiche rinforzate, che la distinguono dalle precedenti coperture rigide come quella del telescopio Hubble. Rimarrà piegata durante il lancio, e si dispiegherà una volta che il Roman sarà nello spazio, tramite tre bracci attivati elettronicamente.
Il WFI di Roman permetterà di scansionare porzioni di cielo molto più grandi rispetto a quelle osservate attualmente dai telescopi spaziali Hubble e James Webb. Permetterà quindi ampie indagini, con il potenziale di rivelare miliardi di oggetti cosmici.
La luce che entra nel telescopio e successivamente incontra lo strumento passa attraverso diversi elementi ottici, inclusi dei filtri, che consentono il passaggio di specifiche lunghezze d’onda della luce. E un grism e un prisma, che dividono la luce in tutti i suoi singoli colori. Successivamente, la luce viaggia verso il set di 18 rilevatori della fotocamera, ognuno dei quali contiene 16 milioni di pixel.
Lo strumento è progettato per fornire immagini precise e stabili da 300 milioni di pixel. Lo farà con una precisione squisita nel misurare la quantità esatta di luce in ogni pixel di ogni immagine. Ciò darà a Roman un potere senza precedenti per studiare componenti come l’energia oscura.
Circa 1000 persone hanno contribuito allo sviluppo del WFI, la cui progettazione è frutto della collaborazione tra NASA Goddard e BAE Systems a Boulder, Colorado. A fornire le componenti essenziali sono stati Teledyne Imaging Sensors, Hawaii Aerospace Corporation, Applied Aerospace Structures Corporation, Northrop Grumman, Honeybee Robotics, CDA Intercorp, Alluxa e JenOptik.
Queste parti e molte altre, realizzate da altri fornitori, sono state consegnate a Goddard e BAE Systems, dove sono state assemblate e testate prima della consegna dello strumento a Goddard questo mese. Qui il WFI sarà testato nella sua interezza, per garantire che tutto funzioni come previsto. Successivamente sarà integrato nel supporto dello strumento e accoppiato al telescopio nell’autunno 2024.
Durante il suo primo importante test ambientale, la Deployable Aperture Cover di Roman ha sopportato una serie di condizioni che simulavano ciò che sperimenterà nello spazio. È stata sigillata all’interno dello Space Environment Simulator presso NASA Goddard, una camera enorme che può raggiungere una pressione estremamente bassa e un’ampia gamma di temperature.
I tecnici hanno posizionato la DAC vicino a sei riscaldatori, un simulatore solare, e simulatori termici che rappresentano l’Outer Barrel Assembly e il Solar Array Sun Shield di Roman. Poiché questi due componenti alla fine formeranno un sottosistema con il Deployable Aperture Cover, replicare le loro temperature consente agli ingegneri di capire come fluirà effettivamente il calore quando Roman sarà nello spazio.
Nello spazio, si prevede che la Deployable Aperture Cover funzioni a -55° Celsius. Tuttavia, recenti test hanno raffreddato la copertura a -70° Celsius, assicurando che funzionerà anche in condizioni di freddo inaspettato.
Una volta raffreddato, i tecnici ne hanno attivato l’apertura, monitorando attentamente tramite telecamere e sensori a bordo. Nel giro di circa un minuto, il parasole si è aperto con successo, dimostrando la sua resistenza in condizioni spaziali estreme.
Dopo aver superato il test del vuoto termico, la Deployable Aperture Cover è stata sottoposta anche a test acustici per simulare i rumori intensi del lancio, che possono causare vibrazioni a frequenze più elevate rispetto allo scuotimento del lancio stesso. Anche questo test si è concluso con successo.
Nelle prossime settimane, la Deployable Aperture Cover sarà sottoposta alle fasi finali di test. Successivamente, sarà integrata all’Outer Barrel Assembly e al Solar Array Sun Shield questo autunno.
