V polovině roku 2020 nová generace NASA Širokoúhlý infračervený průzkumný dalekohled (WFIRST) poletí do vesmíru. S bezprecedentním řešením a pokročilými nástroji bude stavět na základech, které vytvořil ctihodný Hubbleův vesmírný dalekohled – který letos oslavil 30. výročí! V očekávání všeho, čeho dosáhne, se NASA rozhodla, že WFIRST potřebuje správné jméno, které bude ctít jeho spojení sHubble.
Tento týden NASA oznámila, že od nynějška bude mise WFIRST známá jako Římský vesmírný dalekohled Nancy Grace (neboŘímský vesmírný dalekohledzkráceně) na počest Dr. Nancy Grace Roman (která zemřela v roce 2018). Kromě toho, že byla první hlavní astronomkou NASA, byla také neúnavnou vychovatelkou a obhájkyní žen v STEM, jejichž práce připravila cestu pro vesmírné teleskopy – což vedlo k její přezdívce „matka Hubblea“.
Je proto příhodné, že se podíváme na inspirativní život této průkopnice a na práci, která jí vynesla místo mezi hvězdami!
Raný život a vzdělávání
Roman se narodil v Nashvillu v Tennessee v roce 1925 a již v raném věku prokázal fascinaci astronomií. Po založení astronomického kroužku se spolužáky na střední se Roman v době, kdy dosáhla střední školy, rozhodl, že se chce astronomii věnovat jako kariéře (ačkoli ji její okolí odrazovalo).
Observatoř Sproul na Swathmore College, kde vystupoval Dr. Roman. Kredit: swathmore.edu/B.Salmon
Po promoci navštěvovala Swarthmore College v Pensylvánii a pracoval v Observatoř Sproul . Poté pokračovala v postgraduálním studiu na University of Chicago a zároveň prováděla výzkum na University of Chicago Yerkesova observatoř ve Wisconsinu a McDonaldova observatoř v Texasu, nakonec se stal odborným asistentem.
Nicméně, kvůli nedostatku držených pozic, které byly v té době k dispozici ženám, nakonec zaujala pozici v Námořní výzkumná laboratoř (ARL) v roce 1954 – na doporučení kolegy astronoma Gerard Kuiper . Během následujících tří let přispěla k nově vznikajícímu oboru radioastronomie a stala se vedoucí sekce mikrovlnné spektroskopie ARL.
Během svého působení v ARL se Roman dostala do pozornosti mezinárodní astronomické komunity a odcestovala do zámoří přednášet o svém výzkumu. Její práce si všiml také nově vytvořený Národní úřad pro letectví a kosmonautiku (NASA) a v roce 1959 se připojila k NASA, aby vedla její program pro pozorovací astronomii.
Její přijetí do NASA jako jejich vedoucí observační astronomie ve skutečnosti znamenalo, že se vzdá svého výzkumu, ale cítila, že oběť za to stojí. Jak byla citována v memoárech zveřejněno v roce 2018 „Šance začít s čistým štítem a zmapovat program, o kterém jsem si myslel, že ovlivní astronomii na padesát let, byla víc, než jsem dokázal odolat.“
Nancy Roman a NASA. Poděkování: NASA/ESA
Začátkem 60. let se stala první vedoucí astronomie v Úřadu pro vesmírné vědy NASA a hodně cestovala po USA, aby přednášela astronomickým oddělením a propagovala programy NASA. Podle jejích vlastních slov byly tyto návštěvy zamýšleny, „aby jim řekla, co plánujeme v NASA a jaké jsou možnosti NASA, ale stejně tak to bylo pokusit se z nich získat pocit, co by podle nich NASA měla dělat“.
V polovině 60. let založila výbor astronomů a inženýrů, aby si představili dalekohled, který by mohl provádět pozorování z vesmíru a dosahovat důležitých vědeckých cílů. Časem její obhajoba přesvědčila NASA a Kongres, aby se vytvoření vesmírného dalekohledu stalo prioritou. Její úsilí bylo realizováno v roce 1990 spuštěnímHubble, který měl být vědecky nejrevolučnějším vesmírným dalekohledem všech dob.
Astronomie velkých dat
Od doby, kdy se HST dostal do vesmíru, jeho vědecké operace koordinuje a dohlíží na něj Space Telescope Science Institute (STScI) v Baltimoru, Maryland. To sestávalo z plánování a provádění pozorování, zpracování a archivace datových sad misí a provádění programů pro pomoc astronomické komunitě a široké veřejnosti.
Hubbleův vesmírný dalekohled NASA. Kredity: NASA
Příští rok, kdy bude na oběžnou dráhu vypuštěn vesmírný dalekohled Jamese Webba, budou v STScI umístěna také jeho vědecká a misijní operační centra. V roce 2019 NASA oznámil, že STScI bude také sloužit jako vědecké operační centrum pro římský vesmírný dalekohled. Ředitel AS STScI Kenneth Sembach řekl :
'Dr. Nancy Grace Romanová byla uznávanou vědkyní a vůdkyní, stejně jako oddaným obhájcem HST a dalších velkých observatoří NASA. Také silně podporovala vytvoření STScI. Mysleli jsme na ni jako na kolegyni a přítelkyni a rádi jsme ji přivítali v Institutu na našem každoročním jarním vědeckém sympoziu v roce 2017...
„Je nám ctí být součástí jejího trvalého odkazu. Celý náš tým je připraven podporovat astronomickou komunitu a zajistit, aby římský vesmírný dalekohled dosáhl svého plného vědeckého potenciálu.“
Stejně jako jeho předchůdci budou všechna data shromážděná římským vesmírným dalekohledem uchovávána v Archiv Barbary A. Mikulski pro vesmírné dalekohledy (MAST) na STScI, kde bude snadno dostupný pro vyšetřovatele, výzkumníky a astronomy z celého světa. Odhaduje se, že během své plánované pětileté mise observatoř shromáždí odhadem 20 petabajtů (PB) dat.
Dr. Roman na návštěvě Centra řízení operací kosmického dalekohledu v Goddardově středisku vesmírných letů NASA. Poděkování: NASA/GSFC/Jim Jeletic
Pro srovnání, The British Library, největší národní knihovna na světě a jedna z největších existujících databází, obsahuje zhruba 500 terabajtů uchovaných dat. Když to spočítáme, můžeme bezpečně říci, že RST shromáždí ekvivalent 40 britských knihoven. Dostupnost všech těchto dat jistě udrží vědce v záběru a podpoří objevy ještě dlouho po skončení mise.
'Římský vesmírný dalekohled přinese velká data do vesmírné astrofyziky,' řekla zástupkyně ředitele STScI Nancy Levensonová. 'Velké a volně přístupné soubory dat budou inspirovat nové způsoby zkoumání vesmíru, posílí naše chápání a představí nová tajemství.'
Vhodný nástupce
Jak bylo uvedeno v předchozích článcích, RST bude mít sílu „ 100 Hubbleů .“ To znamená, že zatímco RST bude mít stejnou citlivost a rozlišení jakoHubble, bude schopen pokrýt 100krát větší pozorovací plochu. To je možné díky dalekohledům s 18 detektory (každý 4096 x 4096 pixelů), které umožňují RST pokrýt oblast zhruba 1,33krát větší než Měsíc v úplňku –Hubblesnímky pokrývají plochu menší než 1 % plochy úplňku.
Jeho pokročilá sada vědeckých přístrojů mu také umožní provádět širokou škálu astronomických pozorování. To zahrnuje Wide-Field Instrument (WFI), 288megapixelový fotoaparát, který je schopen vícepásmového blízkého infračerveného zobrazení. To umožní RST pozorovat různorodé populace astronomických objektů, které jsou jinak ve viditelném světle nepozorovatelné.
RST bude také pracovat ve shodě s Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) za účelem provádění hloubkových rádiových pozorování. To bude spočívat v tom, že RST využije své široké zorné pole k odhalení různých populací astronomických objektů v infračervených vlnových délkách, zatímco JWST bude provádět následná pozorování pomocí svých vynikajících schopností infračerveného zobrazování.
Pak je tu vysoce kontrastní koronograf, který teleskop použije k potlačení světla přicházejícího ze vzdálených hvězd, což astronomům umožní provádět přímé zobrazování studie menších, skalnatých exoplanet, které obíhají blíže ke svým hvězdám. To umožní podrobnější studie potenciálně obyvatelných planet, lepší charakterizaci jejich atmosfér a identifikaci potenciálních biologických signatur.
Další věc, kterou RST bude mít, je její navrhovaná orbita, která jí poskytne výhled do vesmíru, který je do značné míry nerušený Zemí. ZatímcoHubbleNízká oběžná dráha Země (LEO) asi 560 km (350 mi) často znamená, že je schopna sbírat data za polovinu své oběžné doby, RST bude na široké oběžné dráze asi 1,6 milionu km (1 milion mil). ) a je schopen provádět pozorování téměř nepřetržitě.
Stejně jako ten druhý Velké observatoře NASA (Compton Gamma Ray Observatory,Chandra Rentgenová observatoř,HubbleaSpitzer Vesmírný dalekohled), RST pomůže urychlit pokrok v mnoha oblastech astrofyziky. To bude zahrnovat dokončení sčítání exoplanet objevováním tisíců nových světů a jejich charakterizací, stejně jako studium komet, asteroidů, trpasličích planet a „ oceánské světy “ v naší sluneční soustavě.
RST bude také pozorovat miliardy hvězdných systémů, z nichž některé jsou stále v procesu formování, a miliony galaxií a jejich okolní struktury. V tomto procesu vrhne světlo na přetrvávající vesmírná tajemství, jako je temná hmota, temná energie a role, kterou sehrály v kosmickém vývoji. A konečně, RST využije své vynikající zobrazovací schopnosti ke studiu nejstarších hvězd a galaxií v našem vesmíru.
Stručně řečeno,Římský vesmírný dalekohledumožní výzkumníkům a astronomům přesně to, co sama Dr. Roman jednou řekla: „Pokud máte rádi hádanky, může být pro vás věda nebo technika tím oborem, protože vědecký výzkum a inženýrství je nepřetržitá série řešení hádanek.“
Bez nadsázky lze říci, žeHubbleův vesmírný dalekohledza svou existenci vděčí Dr. Nancy Grace Roman. Je tedy velmi vhodné, aby vesmírný dalekohled, který bude stavět na základech zřízenýchHubble(a také ji značně rozšířil) bude pojmenována po své „matce“. Nepochybně by byla velmi šťastná, že WFIRST nese její jméno jako uznání jejích úspěchů.
Ale myslím, že je bezpečné říci, že by ji více potěšilo, kdyby věděla, že tradice vesmírných observatoří pokračuje i v její nepřítomnosti a je stále odvážnější a sofistikovanější. Byla by také velmi potěšena, kdyby věděla, že objevy, které tyto dalekohledy nové generace slibují, budou mnohem hlubší.
Nezapomeňte se podívat na toto video o životě a příspěvcích Dr. Romana, s laskavým svolením NASA Goddard:
Další čtení: NASA – Hubblesite , Římský vesmírný dalekohled Nancy Grace