Astronauci naprawią teleskop NASA NICER
4 min read
NASA planuje naprawić NICER (Neutron star Interior Composition Explorer), teleskop rentgenowski na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, podczas spaceru kosmicznego jeszcze w tym roku. Będzie to czwarte obserwatorium naukowe na orbicie obsługiwane przez astronautów.
W maju 2023 r. naukowcy odkryli, że NICER rozwinął "wyciek światła". Niepożądane światło słoneczne przedostawało się do instrumentu i docierało do czułych detektorów teleskopu. Podczas gdy zespół podjął natychmiastowe kroki w celu złagodzenia wpływu na obserwacje, zaczął również myśleć o potencjalnej naprawie.
"Światło słoneczne zakłóca zdolność NICER do zbierania wiarygodnych pomiarów rentgenowskich w ciągu dnia na stacji" - powiedział Zaven Arzoumanian, kierownik naukowy NICER w NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland. "Nocne obserwacje pozostały bez zmian, a teleskop nadal generuje niesamowite wyniki naukowe. Setki opublikowanych prac wykorzystało NICER od czasu rozpoczęcia misji. Zablokowanie części przeciekającego światła pozwoliłoby nam powrócić do bardziej normalnych operacji przez całą dobę."
Arzoumanian przedstawił wysiłki zmierzające do rozwiązania tego problemu podczas wykładu w piątek, 12 kwietnia, na 21. spotkaniu Oddziału Astrofizyki Wysokich Energii Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w Horseshoe Bay w Teksasie. Z tego miejsca spogląda na niebo w promieniach rentgenowskich, zbierając dane na temat wielu kosmicznych zjawisk, takich jak regularne impulsy z supergęstych pozostałości gwiezdnych zwanych gwiazdami neutronowymi i "echa świetlne" z rozbłyskujących czarnych dziur. Obserwacja tych obiektów pomaga odpowiedzieć na pytania dotyczące ich natury i zachowania oraz zwiększa nasze zrozumienie materii i grawitacji. W 2017 roku NICER zademonstrował również wykorzystanie pulsujących gwiazd neutronowych w naszej galaktyce jako nawigacyjnych sygnałów nawigacyjnych dla przyszłej eksploracji głębokiego kosmosu w ramach programu o nazwie SEXTANT (Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology).
Teleskop posiada 56 aluminiowych koncentratorów promieniowania rentgenowskiego. Każdy koncentrator ma zestaw zagnieżdżonych luster, zaprojektowanych tak, aby pomijać promieniowanie rentgenowskie do detektora. Przed koncentratorem znajduje się cienki filtr, zwany osłoną termiczną, który blokuje światło słoneczne. Koncentrator jest zwieńczony wydrążonym okrągłym kawałkiem kompozytu węglowego, zwanym osłoną przeciwsłoneczną, z sześcioma segmentami, które przypominają pokrojone ciasto. Osłona przeciwsłoneczna została zaprojektowana w celu chłodzenia koncentratorów w świetle słonecznym i ochrony delikatnych osłon termicznych. Po pojawieniu się wycieku światła, zdjęcia ujawniły kilka niewielkich obszarów uszkodzeń w niektórych osłonach, choć nadal nie wiadomo, co je spowodowało.
"Nie zaprojektowaliśmy NICER do obsługi misji. Został zainstalowany robotycznie i obsługujemy go z ziemi" - powiedział Keith Gendreau, główny badacz NICER w Goddard. "Możliwość naprawy była ekscytującym wyzwaniem. Rozważaliśmy zarówno spacer kosmiczny, jak i rozwiązania zrobotyzowane, zastanawiając się, jak zainstalować łatki przy użyciu tego, co jest już obecne na teleskopie i w zestawach narzędzi stacji kosmicznej."
Po wielu miesiącach rozważań, spacer kosmiczny został wybrany jako droga naprzód. Należące do NASA Kosmiczny Teleskop Hubble'a i Solar Maximum Mission, a także AMS (Alpha Magnetic Spectrometer, również na stacji) to jedyne obserwatoria naukowe naprawiane przez astronautów na orbicie.
RozwiązanieNICER jest proste. Pięć klinów w kształcie kawałków ciasta wsunie się w osłony przeciwsłoneczne nad obszarami o największych uszkodzeniach i zablokuje na miejscu. Łatki zostały zaprojektowane tak, aby wykorzystać istniejący element wyposażenia astronautów, zwany narzędziem z uchwytem w kształcie litery T.
"Chociaż ciężko pracowaliśmy, aby zapewnić, że łatki są mechanicznie proste, większość czynności naprawczych w kosmosie jest bardzo skomplikowana" - powiedział Steve Kenyon, kierownik mechaniczny NICER w Goddard. "Przeprowadziliśmy testy, aby potwierdzić, że prace naprawcze będą zarówno skuteczną naprawą wycieku światła NICER, jak i całkowicie bezpieczne dla astronautów podczas spaceru kosmicznego i stacji kosmicznej."
Łatki są obecnie zaplanowane do wystrzelenia na stację kosmiczną na pokładzie 21. misji komercyjnych usług zaopatrzeniowych Northrop Grumman jeszcze w tym roku. Astronauci dokończą ich instalację podczas spaceru kosmicznego, wraz z innymi zadaniami.
NICER to Astrophysics Mission of Opportunity w ramach programu NASA Explorers, który zapewnia częste loty dla światowej klasy badań naukowych z kosmosu, wykorzystując innowacyjne, usprawnione i wydajne podejścia do zarządzania w obszarach naukowych heliofizyki i astrofizyki. Dyrekcja Misji Technologii Kosmicznych NASA wspiera komponent SEXTANT misji, demonstrując nawigację statku kosmicznego opartą na pulsarach.
NICER współpracuje również w zautomatyzowanym tandemie z eksperymentem MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image) Japońskiej Agencji Badań Kosmicznych JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency), aby szybko obserwować gwiazdy i inne obiekty, które rozbłyskują w nieprzewidywalny sposób, rozwijając naukowe zrozumienie naszego dynamicznego wszechświata.
By Jeanette KazmierczakNASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
