Das Team baut und testet in Rekordzeit einen Kalibrator für das römische Weltraumteleskop Nancy Grace der NASA

Ein lebenswichtiges Subsystem für das Nancy Grace Roman Space Telescope der NASA wurde kürzlich an Ball Aerospace in Boulder, Colorado, geliefert und im Wide Field Instrument (WFI) des Raumfahrzeugs installiert. Diese als Simplified Relative Calibration System (sRCS) bezeichnete Komponente wird es Astronomen ermöglichen, die Gesamtlichtleistung kosmischer Objekte wie Galaxien und Supernovae mit extremer Genauigkeit zu messen. Wenn Roman im Mai 2027 startet, werden Wissenschaftler diese Daten nutzen, um die Geheimnisse der Dunklen Energie und Dunklen Materie zu lüften, Exoplaneten zu entdecken und viele Themen der Infrarot-Astrophysik zu erforschen.

„Ohne dieses Kalibrierungswerkzeug wären wir nicht in der Lage, ausreichend genaue Messungen zu sammeln, um die Wissenschaft der nächsten Stufe zu erreichen, für die Roman entwickelt wurde“, sagte Joshua Schlieder, ein forschender Astrophysiker am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland.

Das römische Team hatte ursprünglich geplant, eine andere Version des sRCS zu verwenden. Aber um sicherzustellen, dass das sRCS rechtzeitig fertig ist und das für die Mission erforderliche Kaliber hat, sprang ein Team von Ingenieuren bei Goddard mit einem neuen Ansatz ein. Unter Verwendung einiger Komponenten aus der Originalversion hat das Team das sRCS in etwa anderthalb Jahren neu gestaltet, gebaut und getestet – ein Prozess, der normalerweise mehrere Jahre dauert – und dabei sichergestellt, dass es alle Anforderungen der Mission erfüllt.

„Diese unglaubliche Leistung wurde nur möglich, indem außergewöhnliche Ingenieure und Wissenschaftler aus verschiedenen Disziplinen hinzugezogen wurden, die die Teamarbeit und das Engagement veranschaulichen, auf die die NASA stolz ist“, sagte Hali Flores, der sRCS-Produktentwicklungsleiter bei Goddard.

Das Subsystem wurde an Ball Aerospace geliefert, wo es in das oben abgebildete Cold Sensing Module des WFI integriert wurde. Die Gold- und Silberkomponente in der Mitte des Fotos unten ist die Elektronikbox, die das sRCS steuert, und wir können ihr Ausgangslicht als rotes Leuchten nahe der Bildmitte sehen.

Das Herzstück des Systems ist eine Softball-große Hohlkugel, die von der Hawaii Aerospace Corporation in Honolulu gebaut wurde. Sein Inneres besteht aus einem diffus reflektierenden Material namens Spectralon, das mit dem Licht von 24 Leuchtdioden (LEDs) in sechs verschiedenen Wellenlängenbändern interagiert, die den sichtbaren und infraroten Filtern des WFI entsprechen. Es wird das Detektorarray (das wie ein Puzzleteil in das lächelnde Loch vor dem roten Licht passt) mit präzise gesteuertem Licht in unterschiedlichen Intensitäten beleuchten.

Wissenschaftler werden regelmäßig vergleichen, wie die Detektoren auf dieses Licht reagieren, mit ihrer Reaktion auf Licht von kosmischen Objekten, was die Unsicherheit in Romans Messungen verringern wird. Das sRCS soll es den Detektoren ermöglichen, die relative Helligkeit von Himmelsobjekten mit einer Genauigkeit von etwa 0,1 Prozent zu messen, selbst wenn sich die Helligkeit der Objekte um den Faktor 100.000 unterscheidet.

„Das sRCS hilft Wissenschaftlern, genau zu verstehen, wie unsere Detektoren auf das Licht der von uns beobachteten Objekte reagieren – insbesondere, wie diese Reaktion mit der Farbe oder Helligkeit des Lichts variiert“, sagte Jackie Townsend, stellvertretende Projektmanagerin von Roman bei Goddard. „Die Fähigkeit, dies im Orbit mit dieser Genauigkeit zu tun, ist einzigartig für Roman und ist der Kern für das Erreichen unserer wissenschaftlichen Ziele.“

Als nächstes werden weitere Komponenten in das WFI integriert, darunter die Detektoren im Mai. Anschließend werden sRCS und Detektoren gemeinsam getestet. Als Teil eines thermischen Tests in diesem Herbst wird das sRCS seine erste Kalibrierungssequenz an den Detektoren durchführen, die an Bord des Raumfahrzeugs fliegen werden.