Команда космического телескопа НАСА «Нэнси Грейс Роман» установила солнечные панели космической обсерватории
Близится к завершению сборка нового комического телескопа NASA «Нэнси Грейс Роман» (Nancy Grace Roman Space Telescope). Это шестая «великая» обсерватория, ранее называвшаяся WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope), была рекомендована в 2010 году опросным комитетом национального исследовательского совета США в качестве главного приоритета на следующее десятилетие в астрономии. 17 февраля 2016 года WFIRST был официально назначен миссией NASA, а в мае 2020 года был переименован в честь Нэнси Грейс Роман, одной из первых женщин-руководителей NASA.
Космическая обсерватория является широкодиапазонной — её волновой диапазон составит от 480 нм (голубое видимое излучение) до 2300 нм (ближний инфракрасный), она сможет выполнять как часть задач «Хаббла», так и запущенного 25 декабря в 2021 году «Джеймса Уэбба». С помощью «Нэнси Роман» планируется получить первые прямые фотографии экзопланет, раскрыть сущность тёмной энергии и лучше понять, как распределена материя по Вселенной.
С 14 по 16 июня восемь специалистов из Центра космических полётов имени Годдарда (GSFC) за двое суток установили солнечные панели на космический телескоп, завершив один из последних этапов его сборки. Состоящие из 3902 фотоэлектрических элементов 6 панелей, общим размером 7ᵡ10 метров объединены в «Солнечный щит» (Solar Array Sun Shield). Он, помимо снабжения электропитанием, будет затенять обсерваторию, ограждая её от прямых солнечных лучей. Как для и «Джеймса Уэбба», для «Нэнси Роман» это столь же критически важно — избыточное тепло собственных компонентов попросту ослепит её.
Установка солнечных панелей на внешнюю часть космического телескопа «Нэнси Грейс Роман». Внутренняя часть — на заднем плане, чуть левее центра.
Две центральные панели останутся неподвижно закреплены на внешнем цилиндрическом корпусе, остальные четыре будут развернуты после вывода телескопа на расчётную гало-орбиту.
Выводить новый телескоп на расчётную орбиту будет ракета Falcon Heavy (SpaceX), «Нэнси Роман» стартует со стартового комплекса LC-39 космического центра Кеннеди, что на мысе Канаверал.
«На данный момент обсерватория готова примерно на 90%» — говорит Джек Маршалл, руководитель проекта защиты солнечной батареи — «Нам осталось только соединить две большие сборки, а затем провести серию испытаний всей обсерватории. Сейчас мы идём к запуску на несколько месяцев раньше обещанной даты, не позднее мая 2027 года». Команда работает над тем, чтобы он состоялся уже осенью 2026 года.
«Теперь, когда панели установлены, внешняя часть обсерватории готова» — Аарон Виджил, инженер-механик, проводивший работы по установке. Далее специалисты проведут испытания по развертыванию солнечных панелей и «козырька» (разворачиваемого защитного кожуха). Команда также тестирует основную часть обсерватории, оценивает электронику и проводит термические и вакуумные испытания, чтобы убедиться в работоспособности системы в суровых космических условиях.
Подготовка солнечных панелей телескопа «Нэнси Грейс Роман» к вибрационным испытаниям.
По плану проекта соединение внутреннего и внешнего сегментов телескопа должно состояться в ноябре, позволив провести предпусковые испытания до конца года.
Широкоугольная камера WFI
288-мегапиксельная многоспектральная камера инфракрасного диапазона разработки Lockheed Martin. Чёткость изображений будет близка к фотографиям телескопа «Хаббл», но на снимок WFIRST будет попадать около 0,28 квадратных градусов неба, что в 100 раз больше, чем у «Хаббла». В WFI используются решения, похожие на те, что компания уже применяла в камере ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), которая установлена на телескопе «Джеймс Уэбб», но фокальная решётка WFI примерно в 200 раз больше аналогичной у NIRCam. Это позволит получать панорамные изображения звёздного поля. WFI будет проводить исследования тёмной энергии и поиск экзопланет методом гравитационного микролинзирования.
Ожидается, что аппаратура позволит просматривать более 200 миллионов звёзд каждые 15 минут на протяжении больше года и совместно с программой ЕКА «Евклид» искать ответы на основные вопросы о тёмной энергии, в том числе: вызвано ли космологическое ускорение новым компонентом энергии или нарушением принципов общей относительности на космологических масштабах. Телескоп будет использовать три метода поиска темной энергии: поиск барионных акустических осцилляций, наблюдение за удалёнными сверхновыми, использование слабого гравитационного линзирования.
Коронограф CGI
Высококонтрастный коронограф с небольшим полем зрения и спектрометрами, покрывающими диапазон волн от видимого света до близкого ИК, также используется новая технология подавления звёздного света. Представляет собой набор из нескольких светонепроницаемых ширм и двух миниатюрных гибких зеркал, чья поверхность может менять свою форму по команде с Земли. Бортовой компьютер будет подстраивать геометрию поверхности зеркал таким образом, что прибор сможет подавить свет звезды не менее, чем в сто миллионов раз. Это позволит увидеть большие планеты, которые вращаются вокруг неё на расстоянии более 0,15 угловой секунды.
Главная цель коронографа «Нэнси Роман» — проверка технологий, которые будут использованы в следующей большой космической обсерватории Habitable Worlds Observatory. Изначально планировалось разработать и установить полноценный прибор, но из-за финансовых ограничений было принято решение ограничиться демонстратором технологий, который, тем не менее, сможет получать ценную для науки информацию. Ожидается, что в течение первых 18 месяцев работы коронограф должен продемонстрировать свою работоспособность, после чего учёные со всего мира смогут подать заявки на наблюдения.
Научная программа
продолжение поиска крупных экзопланет размером с Юпитер и массой в 10% от земной (небольшие каменистые планеты, вроде наших Земли и Марса, данный коронограф увидеть не сможет) методом гравитационного микролинзирования
получение непосредственных изображений крупных экзопланет, вроде газовых гигантов, и изучение их спектров
изучение кометных облаков, астероидов, газа и пыли, подобные главному поясу астероидов или облаку Оорта в Солнечной системе, окружающие далёкие светила
Предполагается, что их изучение прояснит историю рождения Земли и всей Солнечной системы в целом и поможет ответить на вопросы о том, насколько часто планетные системы похожи на Солнечную систему, какие типы планет существуют во внешних холодных регионах систем, что определяет пригодность планет земной группы для жизни.
Обзор затронет 100 млн звёзд в течение сотен дней с ожидаемым результатом в 2,5 тыс. открытых экзопланет.
Визуализация траектории полёта телескопа в точку Лагранжа L2 Солнце-Земля
По материалам и пресс-релизам NASA
