Nancy Roman Telescope dosáhl dalšího milníku ve svém vývoji. NASA oznámila, že primární zrcadlo vesmírného dalekohledu je nyní hotové. Vývoj 2,4 metru (7,9 stop) trval méně času než u jiných zrcadel, protože nebylo postaveno od nuly. Je to přetvarované zrcadlo s novým povrchem přišel z Národního úřadu pro průzkum .
The Římský vesmírný dalekohled Nancy Grace byl původně pojmenován WFIRST (Wide Field Infrared Space Telescope). Projekt dalekohledu byl schválen v únoru 2016 a v květnu 2020 NASA oznámila změnu názvu. WFIRST se stal římským vesmírným dalekohledem Nancy Grace na počest NASA první hlavní astronom , který prošel v roce 2018. Teleskop se také někdy nazývá římský vesmírný dalekohled nebo RST.
Dr. Nancy Grace Roman z Goddard Space Flight Center NASA, kolem roku 1972. Obrazový poděkování: NASA/ESA – CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=88649875
Primární zrcadlo je srdcem dalekohledu. Je zodpovědný za shromažďování světla, které pak může být nasměrováno na různé nástroje. Primární zrcadlo RST má stejnou velikost jako HST, ale díky technologickému pokroku je mnohem lehčí. RST má také mnohem širší zorné pole než Hubble, ve skutečnosti 100krát větší. Využije svou sílu a široké zorné pole ke zkoumání blízkých i vzdálených vesmírných objektů.
RST je infračervená observatoř, podobně jako James Webb Space Telescope (JWST). Hlavním posláním JWST je podívat se co nejdále zpět v čase a vidět první světlo vesmíru. Ale RST je jiný. Jeho široké zorné pole znamená, že jeho primárním zájmem je studium temné energie a exoplanet. A když je jeho primární zrcadlo nyní dokončeno, je o krok blíže ke spuštění, které je naplánováno na někdy v roce 2025.
„Dosažení tohoto milníku je velmi vzrušující,“ řekl Scott Smith, manažer římského dalekohledu v Goddardově vesmírném letovém centru NASA v Greenbeltu v Marylandu. „Úspěch závisí na týmu, kde každý dělá svou část, a to platí zejména v našem současném náročném prostředí. Každý hraje roli při shromažďování prvního obrázku a odpovídání na inspirativní otázky.“
Zrcadla dalekohledů jsou potažena různými materiály v závislosti na vlnových délkách světla, které je navrženo tak, aby snímalo. Hubbleův teleskop byl navržen tak, aby viděl v infračerveném, ultrafialovém a optickém světle, takže jeho zrcadlo bylo potaženo vrstvami hliníku a fluoridu hořečnatého. Zrcadlo JWST je potaženo zlatem, protože vidí v delších infračervených vlnových délkách.
Primární zrcadlo římského vesmírného dalekohledu odrážející americkou vlajku. Obrazový kredit: L3Harris Technologies
Zrcadlo římského vesmírného dalekohledu je potaženo mimořádně tenkou vrstvou stříbra, která se používá kvůli své schopnosti odrážet infračervené světlo. Má tloušťku méně než 400 nanometrů, což je 200krát tenčí než lidský vlas. Stejně jako všechna vyspělá zrcadla dalekohledů je pečlivě leštěná. Průměrný náraz na povrchu zrcadla je vysoký pouze 1,2 nanometru, což je podle NASA dvakrát hladší, než operace mise vyžadují. Pokud by zrcadlo mělo velikost Země, nejvyšší hrbol by byl vysoký pouze 1/4 palce.
Vzhledem k tomu, že zrcadlo je dvakrát hladší, než požadoval design, mělo by poskytovat lepší vědecké výsledky, než se předpokládalo. 'Zrcadlo bylo přesně dokončeno podle optického předpisu římského vesmírného dalekohledu,' řekla Bonnie Pattersonová, programová manažerka L3Harris Technologies v Rochesteru, New York. „Jelikož je mnohem hladší, než je potřeba, poskytne ještě větší vědecký přínos, než se původně plánovalo,“ řekl Patterson tisková zpráva .
Jakmile primární zrcadlo zachytí infračervené světlo, je světlo odesláno do dvou nástrojů dalekohledu: Koronograf a Široký Polní přístroj , což je primární nástroj RST.
Optický inženýr z laboratoře Jet Propulsion Laboratory NASA v Pasadeně v Kalifornii, Camilo Mejia Prada, posvítil na vnitřek testovacího lože pro koronografický přístroj RST. Obrazový kredit: NASA/JPL-Caltech/Matthew Luem
Coronagraph Instrument umožňuje RST studovat exoplanety tím, že blokuje světlo z jejich hvězdy. I když to nebude první dalekohled, který používá koronograf, (Hubble jeden má, ale mnohem slabší), RST by měl umožnit dalekohledu vidět planety, které jsou miliardkrát slabší než jejich hvězdy. Pokud to funguje tak, jak bylo zamýšleno.
Koronografy blokují světlo z hvězdy, což usnadňuje studium věcí v blízkosti hvězdy. Toto je snímek Slunce z NASA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO). Koronograf umožnil SOHO pozorovat tři výrony koronální hmoty navzdory oslepujícímu světlu ze slunce. Obrazový kredit: NASA/GSFC/SOHO
Wide Field Instrument (WFI) je v podstatě obří 300megapixelový fotoaparát. Zatímco to má stejné úhlové rozlišení stejně jako HST je jeho zorné pole téměř 100krát širší než HST. To mu dá sílu mapovat distribuci a strukturu temné energie ve vesmíru. Pomůže také výzkumníkům pochopit, jak se vesmír vyvíjel v průběhu času.
'Pokusíme se odhalit osud vesmíru,' řekl Jeff Kruk z Goddarda, vědecký pracovník projektu Nancy Grace Roman Space Telescope. 'Expanze vesmíru se zrychluje a jednou z věcí, které nám Wide Field Instrument pomůže zjistit, je, zda se zrychlení zvyšuje nebo zpomaluje,' řekl Kruk v příspěvku. tisková zpráva .
Rychlost rozpínání vesmíru je jednou z trvalých otázek v astronomii. Je těžké určit rychlost expanze — volal Hubbleova konstanta —a různí výzkumníci stále přicházejí s různými hodnotami. V posledních letech se měření rychlosti expanze pohybovala mezi asi 67 a 77 (km/s)/Mpc. Temná energie je název pro expanzi pohánějící sílu a římský vesmírný dalekohled bude tuto rychlost zkoumat pomocí tří technik: baryonové akustické oscilace , pozorování vzdálených supernovy , a slabá gravitační čočka .
RST také dokončí sčítání exoplanet, čímž naváže na práci mise Kepler. Díky koronografu bude moci zkoumat vzdálené obří exoplanety. RST bude také schopen najít darebné planety , planety unášené vesmírem, aniž by byly gravitačně vázány na hvězdu. Právě teď víme jen o hrstce těchto planet, ale RST nám pomůže najít další. Někteří vědci se domnívají, že v Mléčné dráze by mohl být až jeden bilion těchto tuňáků. Současné odhady počtu nepoctivých planet nejsou přesné, ale římský vesmírný dalekohled by měl poskytnout odhad, který je 10krát přesnější.
Umělcovo ztvárnění darebné planety velikosti Země přibližující se ke hvězdě. Kredit: Christine Pulliam (CfA)
Nyní, když je hotovo, primární zrcadlo podstoupí další testování. Zvláště důležité je, jak bude zrcadlo reagovat na změny teploty, které zažije. Zrcadlo je vyrobeno ze speciálního skla, které odolává roztahování a smršťování. Vzhledem k tomu, že roztahování a smršťování může deformovat tvar zrcadla, příliš mnoho by způsobilo zkreslený obraz.
Zatímco zrcadlo bylo během svého vývoje testováno na teplotní extrémy, budoucí testování prověří nejen zrcadlo, ale také jeho nosnou konstrukci.
„Romanovo primární zrcadlo je hotové, ale naše práce ještě neskončila,“ řekl Smith. 'Jsme nadšeni, že můžeme vidět tuto misi až po start a dále, a dychtiví být svědky zázraků, které odhalí.'
Start RST je naplánován na rok 2025 z Cape Canaveral na palubě komerční nosné rakety. Poletí do bodu LaGrangian 2 Slunce-Země, kde zaujme oběžnou dráhu halo. Plánovaná doba trvání mise je pět let.
Více:
- Tisková zpráva: Primární zrcadlo pro římský vesmírný dalekohled NASA dokončeno
- Tisková zpráva: Teleskop NASA pojmenovaný po „Matce Hubblea“ Nancy Grace Roman
- WFIRST (RST): Zpráva o designu 2015
- Vesmír dnes: V Mléčné dráze by mohlo být více darebných planet než hvězd. Zde je návod, jak je Nancy Grace najde