Stínítko pro kosmický teleskop Nancy Grace Roman nedávno dokončilo několik environmentálních zkoušek, které simulovaly podmínky, které konstrukce zažije během startu a při pobytu na oběžné dráze. Díl označovaný jako DAC (Deployable Aperture Cover = výklopný kryt apertury), funguje jako velké stínítko, které má zabránit nežádoucímu světlu ve vstupu do teleskopu. Milník v podobě provedených zkoušek značí dosažení poloviny závěrečných testů. Stínítko se tak posouvá o krok blíže k integraci s dalšími díly chystaného teleskopu, k čemuž by mohlo dojít ještě letos na podzim.

Návrh a stavbu DAC obstaralo Goddardovo středisko kosmických letů v marylandském Greenbeltu. Stínítko tvoří dvě vrstvy zesílených tepelných fólií, čímž se liší od dřívějších pevných krytů apertury, jaké známe třeba od Hubbleova teleskopu. Stínítko zůstane ve složeném stavu během startu. Vyklopí se, až když Nancy Grace Roman Space Telescope dosáhne oběžné dráhy. Samotné rozložení obstarají tři tyče, které se po elektronickém signálu vypruží vzhůru. „Měkké rozkládací konstrukce (jako je Deployable Aperture Cover) se velmi složitě modelují a je náročné přesně predikovat, jak se to bude chovat. Prostě to musíte otestovat,“ vysvětluje Matthew Neuman, strojní inženýr z Goddardova střediska, který má na svědomí právě výklopný kryt apertury a dodává: „To, že jsme prošli těmito testy, skutečně potvrzuje, že tenhle systém funguje.“

Při svém prvním velkém environmentálním testu bylo stínítko vystaveno podmínkám, jaké zažije v kosmickém prostoru. Inženýři jej uložili do komory Space Environment Simulator na Goddardově středisku. V jejích útrobách je možné dosáhnout extrémně nízkého tlaku a širokého rozpětí teplot. Technici tentokrát DAC umístili blízko šesti topných těles – simulátoru Slunce. DAC byl také připojen k dílům, které simulovaly tepelné chování vnějšího válce teleskopu a slunečních panelů, které slouží i jako sluneční štít. Jelikož tyto díly jednou vytvoří společně s DAC jeden subsystém, napodobení jejich tepelného chování umožní inženýrům lépe porozumět tomu, jak bude teplo proudit skutečným teleskopem, až se dostane do kosmického prostoru.

Stínítko by při běžném provozu mělo být vystaveno teplotám okolo -55 °C. Ovšem při nedávné zkoušce se ověřovalo ochlazení na -70 °C, aby inženýři viděli, že systém bude schopen normálně fungovat i za nečekaně nízkých teplot. Po dosažení požadované teploty technici vydali pokyn k zahájení procesu rozkládání a bedlivě s pomocí kamer a palubních senzorů vše monitorovali. V průběhu zhruba jedné minuty se konstrukce stínítka úspěšně vyklopila, čímž prokázala svou odolnost vůči extrémním kosmickým podmínkám. „Tohoto environmentálního testu jsme se obávali asi nejvíce,“ přiznává Brian Simpson, projektový vedoucí pro DAC z Goddardova střediska a dodává: „Pokud by se z jakéhokoliv důvodu DAC nevyklopila, ať už úplně, nebo jen částečně, bylo by to proto, že materiál ztuhnul mrazem a nebo se mechanismus zasekl.“

Asi není potřeba zdůrazňovat, že jakkoliv špatně vyklopené stínítko by více či méně zakrývalo výhled teleskopu a výrazně omezovalo vědecké možnosti celé mise. Po splnění všech termálně-vakuových zkoušek se DAC vydala na akustické testy, které simulovaly intenzivní hluk doprovázející starty. Tento hluk může vyvolat vibrace s frekvencí vyšší, než samotné chvění vyvolané třesením rakety. Během zkoušky zůstalo stínítko složené v jedné z akustických komor Goddardova střediska. Jde o místnost s mikrofony pro záznam úrovně zvuku a dvojicí obřích trubek, které vydávají zvuk.

DAC pokrytá senzory pak zažívala postupně zvyšující se úrovně hluku. Nakonec byla po celou jednu minutu vystavena neskutečné hodnotě 138 decibelů, což je hlasitější, než startující tryskáč z bezprostřední blízkosti. Technici pozorně sledovali reakce stínítka na silný hluk a nasbírali mnoho cenných dat, takže mohl být test úspěšně dokončen. „Více než rok jsme stavěli letovou sestavu,“ přiznává Simpson a dodává: „Konečně se dostáváme do úžasné fáze, kde ji můžeme otestovat. Jsme si jistí, že skrz zkoušky projdeme bez problémů, ale po každém testu si nemůžeme pomoct a musíme si s úlevou vydechnout!“ V následující fázi projde DAC dvojicí závěrečných zkoušek. Ty jednak zhodnotí vlastní frekvenci stínítka, ale i reakci na startovní vibrace. Poté bude moci být DAC integrována se sestavou vnějšího válce a slunečním panelem / štítem, k čemuž by mělo dojít tento rok na podzim.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/08/dac-240722-001.jpg
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/08/brian-simpson.jpg
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/08/dac-in-acoustics-copy.jpg