NASA完成罗曼太空望远镜的航天器总线的构建

美国国家航空航天局（NASA）的南希-格雷斯-罗曼太空望远镜（NancyGraceRoman Space Telescope）正准备利用其新建成的航天器总线探索宇宙，该航天器总线结构坚固，可以完成从暗能量研究到系外行星发现等非凡任务。总线上有 50 多英里长的电缆，使其能够处理通信、温度调节以及每天 1.4 TB 的数据下行链路，远远超过詹姆斯-韦伯太空望远镜和哈勃太空望远镜的数据输出总和。

罗曼太空望远镜是美国国家航空航天局（NASA）的一个天文台，旨在揭开暗能量和暗物质的秘密，搜索系外行星并为其成像，以及探索红外天体物理学的许多课题。资料来源：美国国家航空航天局

经过多年的建造、安装和测试，将美国国家航空航天局的南希-格雷斯-罗曼太空望远镜送入轨道并使其在轨道上运行的航天器总线现已完工。

现在，航天器已经组装完毕，工程师们将开始着手整合天文台的其他主要组件，包括科学仪器和望远镜本身。

这个巨大的太空硬件是美国宇航局南希-格蕾丝-罗曼太空望远镜的航天器总线，它将把天文台操纵到太空中，并使其在太空中正常运行。照片拍摄于美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心最大的无尘室，工程师们正在这里对交付后的航天器进行检查。总线位于一个铝环之上，铝环将暂时保护总线的底部。两块铜色的挡板是罗曼的下部仪器遮阳板--可展开的面板，旨在帮助天文台遮挡阳光。图片来源：NASA/Chris Gunn

任务能力和目标

位于马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的罗曼项目副经理杰基-汤森说："他们称它为航天器巴士是有原因的--它能把望远镜送到太空中需要到达的地方。但实际上它更像是一辆房车，因为它有各种各样的功能，使罗曼在太空中也能完成它的科学目标。"

这些目标包括勘测广袤的宇宙以研究以下事物：暗能量--一种被认为加速宇宙膨胀的神秘宇宙压力；暗物质--只能通过引力影响看到的不可见物质；系外行星--太阳系以外的世界。

天文台背后的庞大工程

没有航天器来运输望远镜、将天文台指向不同的宇宙目标、提供电力、与地球通信、控制和存储仪器数据以及调节罗曼的温度，就不可能实现这次任务的科学目标。近50 英里长的电缆遍布整个组件，使天文台的不同部分能够相互通信。

飞船还将部署几个主要部件，包括太阳能电池板、可部署光圈罩、下部仪器遮阳板和高增益天线，这些部件将在发射时收起。它还负责收集和传输数据，这对于像罗曼号一样勘测宇宙的太空观测站来说可不是一件小事。

这张俯视图从另一个角度展示了美国宇航局南希-格蕾丝-罗曼太空望远镜的航天器总线。它位于一个铝环之上，这个铝环不会成为天文台的一部分，它被一个用于测试的外壳包围着，以确保电磁干扰不会影响总线的敏感电子元件。总线上覆盖着灰色的袋装材料，以防止污染--即使是微小的杂散颗粒也会影响其性能。图片来源：NASA/Chris Gunn

破纪录的数据管理能力

"罗曼每天将发回1.4太字节的数据，相比之下，詹姆斯-韦伯太空望远镜的数据量约为50到60千兆字节，哈勃太空望远镜的数据量约为3千兆字节，"美国宇航局戈达德分部罗曼天文台经理杰森-海伦说。"韦伯每天的下行链路大约相当于 13 小时最高质量的 YouTube 视频，而其下行链路大约相当于 2 周。"

这一里程碑是戈达德数百名员工历时八年的航天器设计、建造和测试工作的结晶。

"戈达德公司的员工是大脑、设计师和执行者。他们与提供所有正确部件的供应商合作，"汤森说。"我们依靠几代人在航天器领域的专业知识，克服了供应链问题和大流行病带来的成本和进度挑战。"

虽然在这张照片中看起来很小，但美国宇航局南希-格蕾丝-罗曼太空望远镜的航天器总线宽 13 英尺（4 米），高 6.5 英尺（2 米），重达 8，400 磅（3，800 公斤）。在这张照片中，它位于一个铝环之上，而这个铝环并不是天文台的一部分。顶部的电线束是整个组件中 50 多英里长的电缆的一部分，以便天文台的不同部分能够相互通信。图片来源：NASA/Chris Gunn

创新设计和测试

团队想出的一个省时省钱的办法是建造一个航天器模型，称为结构验证装置。这样，他们就可以同时做两件事：在专门为此设计的模型上完成强度测试，同时组装实际的航天器。

航天器巧妙的布局也使团队能够适应不断变化的时间表。汤森说："它的设计是模块化的，更像是'拼图游戏'的饼块，而不是嵌套蛋，内部组件都埋在里面。这改变了游戏规则，因为你不能总是指望东西按照你计划的顺序运到，或者在不做任何调整的情况下立即完美运行。这也提高了效率，因为人们可以同时在巴士的不同部分工作，而不会相互干扰。"

最后组装和测试

略微不对称的六边形航天器总线宽约 13 英尺（4 米），高约 6.5 英尺（2 米），重达 8400 磅（3800 公斤）。

它的重量没有增加的原因之一是某些部件被部分掏空了。如果你能剥开飞船的一些面板，你会发现在两层薄薄的金属之间夹着一个超薄的金属蜂窝。而许多部件，如天线碟，都是由坚固而轻巧的复合材料制成的。

当航天器总线完全组装完毕后，工程师们进行了全面的性能测试。在此之前，每个组件都经过了单独测试，但就像一支运动队一样，整个装置必须配合默契。

准备发射和进一步测试

"航天器通过了测试，现在我们正准备安装有效载荷--罗曼的仪器和望远镜本身，"NASA戈达德罗曼航天器系统工程师米西-维斯（Missie Vess）说。"明年，我们将一起测试这些系统，并开始整合天文台的最终组件，包括可展开的孔径盖、外筒组件和太阳能电池板。然后，我们将最终拥有一个完整的天文台，按计划于 2027 年 5 月发射。"

要虚拟游览互动版望远镜，请访问：https://roman.gsfc.nasa.gov/interactive

南希-格蕾丝-罗曼太空望远镜由位于马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心管理，是美国国家航空航天局喷气推进实验室、南加州加州理工学院/IPAC 以及巴尔的摩太空望远镜科学研究所共同合作的成果。这个功能强大的天文台由 BAE 系统公司、L3Harris 技术公司和 Teledyne Scientific & Imaging 公司等工业合作伙伴共同开发，其前所未有的宽视场巡天能力将推动我们对暗能量、暗物质和系外行星的了解。

编译自/ScitechDaily