Kính thiên văn không gian Nancy Grace Roman đang tiếp tục tiến bước không ngừng về phía bệ phóng. Gần đây, nó đã hoàn thành một loạt thử nghiệm mới, đưa nó tiến thêm vài bước đến bệ phóng ở Florida. Lần này, kính thiên văn được chia thành hai phần riêng biệt, một phần bên trong và một phần bên ngoài, mỗi phần được tiến hành thử nghiệm riêng biệt trong suốt mùa thu.
Phần bên trong, bao gồm thân tàu không gian, bộ mang thiết bị và chính kính thiên văn, đã trải qua thử nghiệm chân không nhiệt. Thử nghiệm này được thiết kế để mô phỏng các điều kiện khi kính thiên văn đến điểm Lagrange L2 - đích đến quan sát cuối cùng của nó. Để tạo được môi trường chân không nhiệt cho một cấu trúc khổng lồ như vậy, hơn 200 kỹ sư và công nhân đã phải di chuyển toàn bộ cụm thiết bị đến "Bộ mô phỏng Môi trường Không gian" tại cơ sở Goddard của NASA.
Khi phần lõi được hạ xuống trong buồng mô phỏng, nhóm kỹ sư đã tiến hành thử nghiệm liên tục trong suốt hai tháng. Đây cũng là lần đầu tiên nhóm bật kính thiên văn và tất cả các thiết bị cùng lúc. Lần tiếp theo sẽ là khi nó đến được vị trí cuối cùng trong không gian. Trong suốt quá trình thử nghiệm, kính thiên văn đã được đặt trong điều kiện nhiệt độ cực lạnh và cực nóng. Mặt hướng về phía Mặt Trời có thể đạt tới 150°C, trong khi các phép đo trong vùng cận hồng ngoại mà Roman sẽ thực hiện yêu cầu một số thiết bị hoạt động ở mức nhiệt độ thấp tới -190°C. Cả hai mức cực đoan này đều có thể được tạo ra trong buồng mô phỏng và nhiều khả năng đã được tái hiện trong chu kỳ thử nghiệm.
Tổ hợp bên ngoài của Kính thiên văn Không gian Roman trong buồng thử nghiệm âm thanh tại cơ sở Goddard. Nguồn: NASA / Jolearra Tshiteya.
Phần bên ngoài của kính thiên văn, bao gồm cụm ống ngoài, các tấm pin Mặt Trời và nắp khẩu độ, đã trải qua hai thử nghiệm riêng biệt tại Goddard, cả hai đều nhằm mô phỏng các điều kiện khắc nghiệt chỉ có trong quá trình phóng. Một thử nghiệm là rung động, còn thử nghiệm kia là âm thanh.
Thử nghiệm âm thanh diễn ra đúng như tên gọi. Các kỹ sư đặt cụm thiết bị vào một buồng lớn với hệ thống còi phát âm và gắn hàng loạt cảm biến lên cả cụm thiết bị lẫn buồng thử. Sau đó, họ tăng dần mức âm thanh cho đến khi đạt ngưỡng 138 decibel trong vòng một phút. Câu ví von thường gặp là mức âm này “to như tiếng động cơ phản lực khi cất cánh”, nhưng cũng có thể nói rằng nó tương đương với mức âm thanh mà ban nhạc Manowar từng đạt được trong buổi kiểm tra âm thanh cho một buổi hòa nhạc vào năm 2008. Dĩ nhiên, họ không phát âm thanh ở mức đó trong suốt một phút. Nhưng điều thú vị là có một ban nhạc từng (có lẽ vô tình) phát âm thanh to tương đương với một vụ phóng tên lửa.
Thử nghiệm rung động cho một hệ thống lớn như thế này thì phức tạp hơn đôi chút. Không có gì ngạc nhiên khi kính thiên văn rung lắc khi được phóng vào không gian, điều đó đã được biết đến và tính đến trong thông số thiết kế từ lâu. Nhưng việc mô phỏng điều đó mà không thực sự gắn thiết bị vào tên lửa là điều không dễ dàng. May mắn thay, các kỹ sư của NASA có một công cụ tuyệt vời cho nhiệm vụ này: một bàn rung khổng lồ. Khi phần ngoài của Roman được đặt lên bàn rung, các kỹ sư thử nghiệm đã tiến hành nhiều loạt thử nghiệm với tần số rung dao động từ 5 Hz đến 50 Hz. Mỗi thử nghiệm chỉ kéo dài khoảng một phút, nhưng việc phân tích dữ liệu từ các cảm biến gắn trên cụm thiết bị, cùng với yêu cầu phải thử nghiệm theo ba trục khác nhau, khiến toàn bộ quy trình mất vài tuần để hoàn thành.
Tuy nhiên, các thử nghiệm đã được thực hiện thành công, cũng như tất cả các thử nghiệm khác trên cả hai phần của cụm thiết bị. Điều đó có nghĩa là Kính thiên văn Không gian Nancy Grace Roman có thể chuyển sang bước tiếp theo trong kế hoạch thử nghiệm: giai đoạn tích hợp. Trong suốt tháng 11, các thành viên nhóm đã và đang làm việc để tích hợp hai phần bên trong và bên ngoài của cụm thiết bị. Sau khi hoàn thành thành công, họ sẽ tiếp tục tiến hành một số thử nghiệm bổ sung trên hệ thống tích hợp hoàn chỉnh trước khi sẵn sàng cho việc phóng. Tính đến thời điểm hiện tại, kế hoạch vẫn được lên lịch vào khoảng tháng 5 năm 2027, nhưng nhóm dự án tin rằng họ có thể đẩy thời gian lên sớm nhất là vào mùa thu năm sau. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ liệu đợt đóng cửa chính phủ ở Mỹ gần đây, hoặc đợt đóng cửa có thể xảy ra vào tháng 2 tới đây, có ảnh hưởng đến lịch trình đầy lạc quan đó hay không. Nhưng ít nhất ở thời điểm hiện tại, NASA có thể khẳng định rằng đài quan sát hàng đầu tiếp theo của họ đã vượt qua một cột mốc thử nghiệm quan trọng và đang trên đúng lộ trình để được đưa vào không gian trong tương lai gần.
Bryan
Theo Universetoday
