NANCY GRACE ROMAN SPACE TELESCOPE

W lipcu 2022 roku świat zachwycił się pierwszymi zdjęciami z kosmicznego teleskopu Jamesa Webb’a – najnowocześniejszego następcy zasłużonego teleskopu Hubble’a. W planach NASA jest już kolejny kosmiczny teleskop o zasięgu obserwacji stukrotnie większym niż Hubble, którego misja rozpocznie się najpóźniej w maju dwa tysiące dwudziestego siódmego roku. Słyszeliście już o teleskopie Nancy Grace Roman?

Przez ponad trzydzieści lat obserwacji kosmiczny teleskop Hubble’a wykonał niezliczoną ilość zdjęć, które pomogły astronomom w lepszym zrozumieniu wielu fundamentalnych problemów astrofizyki. Ma też na koncie niejeden kosmiczny rekord: przez lata Ekstremalnie Głębokie Pole Hubble’a było najdalej sięgającym zdjęciem astronomicznym jakie wykonano w świetle widzialnym. To także jedyny w historii teleskop serwisowany przez astronautów w przestrzeni kosmicznej. Ostatnich napraw i modernizacji dokonano w połowie lipca dwa tysiące dwudziestego pierwszego roku, kiedy Hubble powrócił do pełnej sprawności po kilku miesiącach przebywania w stanie awaryjnym ze względu na usterki. Naprawy mają pozwolić mu działać jeszcze długo, być może nawet do dwa tysiące czterdziestego roku, kiedy teleskop powróci do atmosfery Ziemi i ostatecznie zakończy misję.

Kim była Nancy Grace Roman? 

Wielką rolę w tworzeniu i rozwoju tego przełomowego projektu była dyrektorka działu Astronomii NASA, amerykańska astronom Nancy Grace Roman, przez wielu nazywana matką teleskopu Hubble’a. Zmarła w dwa tysiące osiemnastym roku badaczka wniosła istotny wkład w charakterystykę i klasyfikację gwiazd, postulowała także zwiększenie roli kobiet w nauce. Jej imieniem nazwano nowy projekt NASA, wcześniej znany jako Wide-Field Infrared Survey Telescope, w skrócie WFIRST, czyli kosmiczny teleskop, który już za niecałe pięć lat ma znaleźć się na orbicie i rozpocząć misję. Jej celem będzie odpowiedź na nurtujące badaczy pytania o istnienie ciemnej energii i ciemnej materii a także wykonanie dokładnego spisu egzoplanet, na których potencjalnie może występować życie. Jak powszechne są układy planetarne podobne do naszego? Jakie typy planet występują w odległych, zimnych rejonach takich układów? Jak zdefiniować planety potencjalnie nadające się do zamieszkania? O tym wszystkim dowiemy się dzięki wykorzystaniu efektu soczewkowania grawitacyjnego, dzięki któremu teleskop będzie mógł obrazować egzoplanety o masie zaledwie kilka razy większej od masy Księżyca. 

nancy-grace2 Nancy Grace Roman – Nazywana „matką teleskopu Hubble’a” ze względu na jej fundamentalną rolę w jego tworzeniu i rozwoju

Urządzenia:

Teleskop zostanie wyposażony w koronograf, dzięki któremu jako pierwszy będzie mógł wykonać bezpośrednio zdjęcia planet podobnych wielkością do Jowisza z najbliższych nam układów i odczytać ich widma, aby określić skład ich atmosfer. Innowacyjna technologia opracowana specjalnie dla tego urządzenia pozwoli na tłumienie światła odległych gwiazd, aby odsłonić otaczające je planety. 

Głównym instrumentem badawczym będzie Wide-Field Instrument, w skrócie WFI, czyli aparat o rozdzielczości ponad trzystu megapikseli, którego zasięg widzenia obejmie obszar stukrotnie większy niż ten Hubble’a. Ta różnica wielkości obserwowanych obszarów pozwoli na znaczne skrócenie czasu potrzebnego na wykonanie zdjęć w zakresie podczerwieni i analiz spektroskopowych. Badacze zakładają, że przez pierwsze pięć lat misji teleskop zobrazuje pięćdziesiąt razy większy obszar nieba niż Hubble przez całe trzydzieści lat misji. 

Najnowsze filmy

Umieszczona w tylnej części teleskopu antena będzie przesyłać na Ziemię prawie jeden i cztery dziesiąte terabajta danych każdego dnia. To mniej więcej tyle, co czterysta sześćdziesiąt godzin nagrań wideo. Dzięki sześciu panelom słonecznym teleskop będzie w stanie konwertować światło słoneczne na ponad cztery tysiące watów mocy. Dodatkowo, panele posłużą jako osłona przed nagrzewaniem, aby zapewnić instrumentom badawczym odpowiednio niską temperaturę. Zwierciadło teleskopu będzie mierzyć tyle samo, co w przypadku Hubble’a – dwa i cztery dziesiąte metra, jednak będzie ważyć aż cztery razy mniej. Pokryte warstwą srebra dwieście razy cieńszą od ludzkiego włosa zwierciadło zostało specjalnie przystosowane do rygorystycznych wymogów misji. 

nancy-grace-schemat Elementy Kosmicznego Teleskopu Nancy Grace Roman

Zwiększona czułość aparatów pozwoli na obrazowanie obiektów jeszcze starszych niż Hubble jest w stanie zobaczyć, takich jak odkryta w dwa tysiące szesnastym roku galaktyka GN-z11 odległa o około… trzydzieści dwa miliardy lat świetlnych. Dzięki takim badaniom badacze będą w stanie dokładniej określić prędkość rozszerzania się Wszechświata a także szukać dowodów na istnienie ciemnej energii. Aby tego dokonać, Teleskop Nancy Grace zostanie umieszczony dużo dalej niż jego poprzednik, na orbicie synchronicznej około półtora miliona kilometrów od Ziemi, co zapewni mu większą stabilność i zdecydowanie mniej promieniowania podczerwonego docierającego z Ziemi. Dzięki temu błędy spowodowane pochłanianiem tego promieniowania zostaną zniwelowane dziesięciokrotnie w porównaniu ze znajdującym się jedynie pięćset pięćdziesiąt kilometrów od nas Hubble’m.

Pod koniec września zeszłego roku NASA ogłosiła, że projekt teleskopu przeszedł testy pomyślnie i po kilku latach opóźnienia spowodowanego pandemią Covid-19 i straconych czterystu milionach dolarów, teleskop zostanie wyniesiony w przestrzeń kosmiczną najpóźniej w maju dwa tysiące siódmego roku. Dokona tego rakieta Falcon Heavy produkcji SpaceX. Cały projekt powstaje we współpracy z Goddard Space Flight Center, Jet Propulsion Laboratory, Europejską Agencją Kosmiczną i wieloma innymi, wszystko by zapewnić każdemu z elementów teleskopu jak najwyższą jakość i tym samym zdolność do spełnienia celów misji.