美國國家航空暨太空總署（NASA）的南希-格雷斯-羅曼太空望遠鏡（NancyGraceRoman Space Telescope）正準備利用其新建成的太空船總線探索宇宙，該太空船總線結構堅固，可以完成從暗能量研究到系外行星發現等非凡任務。總線上有50 多英里長的電纜，使其能夠處理通訊、溫度調節以及每天1.4 TB 的數據下行鏈路，遠遠超過詹姆斯-韋伯太空望遠鏡和哈伯太空望遠鏡的數據輸出總和。

羅曼太空望遠鏡是美國國家航空暨太空總署（NASA）的一個天文台，旨在揭開暗能量和暗物質的秘密，搜尋系外行星並為其成像，以及探索紅外線天文物理學的許多主題。資料來源：美國國家航空暨太空總署

經過多年的建造、安裝和測試，將美國國家航空暨太空總署的南希-格雷斯-羅曼太空望遠鏡送入軌道並使其在軌道上運行的太空船總線現已完工。

現在，太空船已經組裝完畢，工程師將開始著手整合天文台的其他主要組件，包括科學儀器和望遠鏡本身。

這個巨大的太空硬體是美國太空總署南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡的太空船總線，它將把天文台操縱到太空中，並使其在太空中正常運作。照片拍攝於美國國家航空暨太空總署戈達德太空飛行中心最大的無塵室，工程師們正在這裡對交付後的太空船進行檢查。總線位於一個鋁環之上，鋁環將暫時保護總線的底部。兩塊銅色的擋板是羅曼的下部儀器遮陽板–可展開的面板，旨在幫助天文台遮擋陽光。圖片來源：NASA/Chris Gunn

任務能力和目標

位於馬裡蘭州格林貝爾特的美國國家航空暨太空總署戈達德太空飛行中心的羅曼計畫副經理傑基-湯森說：「他們稱它為太空船巴士是有原因的–它能把望遠鏡送到太空中需要到達的地方。

這些目標包括測量廣袤的宇宙以研究以下事物：暗能量–一種被認為加速宇宙膨脹的神秘宇宙壓力；暗物質–只能透過重力影響看到的不可見物質；系外行星–太陽係以外的世界。

天文台背後的龐大工程

沒有太空船來運輸望遠鏡、將天文台指向不同的宇宙目標、提供電力、與地球通訊、控制和儲存儀器數據以及調節羅曼的溫度，就不可能實現這次任務的科學目標。近50 英里長的電纜遍布整個組件，使天文台的不同部分能夠相互通訊。

太空船還將部署幾個主要部件，包括太陽能電池板、可部署光圈罩、下部儀器遮陽板和高增益天線，這些部件將在發射時收起。它也負責收集和傳輸數據，這對像羅曼號一樣勘測宇宙的太空觀測站來說可不是一件小事。

這張俯視圖從另一個角度展示了美國太空總署南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡的太空船總線。它位於一個鋁環之上，這個鋁環不會成為天文台的一部分，它被一個用於測試的外殼包圍著，以確保電磁幹擾不會影響總線的敏感電子元件。總線上覆蓋著灰色的袋裝材料，以防止污染–即使是微小的雜散顆粒也會影響其性能。圖片來源：NASA/Chris Gunn

破紀錄的數據管理能力

“羅曼每天將發回1.4太字節的數據，相較之下，詹姆斯-韋伯太空望遠鏡的數據量約為50到60千兆字節，哈伯太空望遠鏡的數據量約為3千兆字節，”美國宇航局戈達德分部羅曼天文台經理傑森-海倫說。 “韋伯每天的下行鏈路大約相當於13 小時最高品質的YouTube 視頻，而其下行鏈路大約相當於2 週。”

這項里程碑是戈達德數百名員工歷時八年的太空船設計、建造和測試工作的結晶。

「戈達德公司的員工是大腦、設計師和執行者。他們與提供所有正確部件的供應商合作，」湯森說。 “我們依靠幾代人在太空船領域的專業知識，克服了供應鏈問題和大流行病帶來的成本和進度挑戰。”

雖然在這張照片中看起來很小，但美國太空總署南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡的太空船總線寬13 英尺（4 公尺），高6.5 英尺（2 公尺），重達8，400 磅（3，800 公斤）。在這張照片中，它位於一個鋁環之上，而這個鋁環並不是天文台的一部分。頂部的電線束是整個組件中50 多英里長的電纜的一部分，以便天文台的不同部分能夠相互通訊。圖片來源：NASA/Chris Gunn

創新設計與測試

團隊想出的一個省時省錢的方法是建造一個太空船模型，稱為結構驗證裝置。這樣，他們就可以同時做兩件事：在專門為此設計的模型上完成強度測試，同時組裝實際的太空船。

太空船巧妙的佈局也使團隊能夠適應不斷變化的時間表。湯森說：”它的設計是模組化的，更像是’拼圖遊戲’的餅塊，而不是嵌套蛋，內部組件都埋在裡面。這改變了遊戲規則，因為你不能總是指望東西按照你計劃的順序運到，或者在不做任何調整的情況下立即完美運行。

最後組裝和測試

略微不對稱的六角形太空船總線寬約13 英尺（4 公尺），高約6.5 英尺（2 公尺），重達8400 磅（3800 公斤）。

它的重量沒有增加的原因之一是某些部件被部分掏空了。如果你能剝開太空船的一些面板，你會發現在兩層薄薄的金屬之間夾著一個超薄的金屬蜂巢。而許多零件，如天線碟，都是由堅固而輕巧的複合材料製成的。

當太空船總線完全組裝完畢後，工程師們進行了全面的性能測試。在此之前，每個組件都經過了單獨測試，但就像一支運動隊伍一樣，整個裝置必須配合默契。

準備發射和進一步測試

“太空船通過了測試，現在我們正準備安裝有效載荷–羅曼的儀器和望遠鏡本身，”NASA戈達德羅曼航天器系統工程師米西-維斯（Missie Vess）說。 「明年，我們將一起測試這些系統，並開始整合天文台的最終組件，包括可展開的孔徑蓋、外筒組件和太陽能電池板。然後，我們將最終擁有一個完整的天文台，按計劃於2027 年5月發射。

若要虛擬導覽互動版望遠鏡，請造訪：https://roman.gsfc.nasa.gov/interactive

南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡由位於馬裡蘭州格林貝爾特的美國國家航空暨太空總署戈達德太空飛行中心管理，是美國國家航空暨太空總署噴射推進實驗室、南加州加州理工學院/IPAC 以及巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所共同合作的成果。這個強大的天文台由BAE 系統公司、L3Harris 技術公司和Teledyne Scientific & Imaging 公司等工業合作夥伴共同開發，其前所未有的寬視野巡天能力將推動我們對暗能量、暗物質和系外行星的了解。

編譯自/ ScitechDaily