Передовий інструмент, який використовуватиметься в телескопі Roman Space Telescope для спостереження за планетами за межами нашої Сонячної системи, пройшов два ключових випробування перед запуском телескопа у 2027 році.
Інструмент «Коронограф» на телескопі NASA Nancy Grace Roman Space Telescope продемонструє нові технології, які можуть значно збільшити кількість екзопланет поза нашою сонячною системою, за якими вчені зможуть спостерігати. Прилад, що розроблено та побудовано в Лабораторії реактивного руху (JPL) агентства, нещодавно пройшов серію критичних випробувань, метою яких була перевірка, яка гарантує, що електричні компоненти приладу не заважають роботі решти обсерваторії, і навпаки.
«Це дуже важливий та нервовий етап створення приладів космічного корабля, перевірка того, чи все працює так, як задумано», — сказав Фен Чжао, заступник керівника проекту римського коронографа в Лабораторії реактивного руху. «Але ми маємо чудову команду, яка побудувала цю штуку, і вона з честю пройшла випробування електричних компонентів».
Коронограф використовують для блокування світла від яскравого космічного об'єкта, наприклад зірки, щоб світло не заважало спостерігати за об'єктом, який інакше був би прихований через яскраве світло. А відбите або випромінюване планетою світло, несе інформацію про хімічні речовини в атмосфері планети, ознаки потенційної життєдіяльності. Тому такі інструменти, як коронографи в космічних телескопах, є важливими пристроями, які допомагають вивчати планети в пошуках життя за межами нашої сонячної системи.
Згідно з інформацією NASA, інновації, закладені в коронографі романівського телескопа, перевершують можливості найкращих коронографів і найпотужніших телескопів, які діють сьогодні. Пристрій повинен дозволити побачити планети, подібні до Юпітера за розміром і віддалення від своєї зірки. Вчені очікують, що ці досягнення допоможуть зробити крок до спостереження більшої кількості планет, подібних до Землі, за допомогою майбутніх обсерваторій.
Основна мета романівського коронографа — продемонструвати технології, які раніше не використовувалися у космосі. Зокрема, будуть протестовані складні можливості блокування світла, які щонайменше у 10 разів кращі, ніж ті, які доступні в даний час. Вчені розраховують ще більше підвищити продуктивність коронографа, щоб спостерігати складні цілі, які можуть призвести до нових наукових відкриттів.
Оцінка продуктивності
Хоча коронограф блокує світло зірки, планета все одно буде виключно тьмяною, і може знадобитися цілий місяць спостережень, щоб отримати гарну картину далекого світу. Камера коронографа зможе виявляти окремі фотони або окремі частинки світла, що робить її набагато чутливішою, ніж попередні коронографи.
Тому нещодавні випробування мали вирішальне значення: електричний струм, який живить компоненти космічного телескопа, може генерувати слабкі електричні сигнали — електромагнітні перешкоди, що впливають на чутливі камери коронографа. У той же час, сигнали коронографа можуть аналогічно порушити роботу інших інструментів телескопа.
Місія повинна гарантувати, що нічого не станеться, поки телескоп працює в ізольованому, електромагнітно-тихому середовищі на відстані близько 1,5 мільйона кілометрів від Землі. Для цього команда інженерів помістила повністю зібраний прилад у спеціальну ізольовану, електромагнітно-тиху камеру в JPL і включила його на повну потужність.
Вони виміряли електромагнітну потужність приладу, щоб переконатися, що вона нижча за рівень, необхідний для роботи на борту «Романа». Створивши електричні перешкоди та радіохвилі, подібні до того, які генеруватиме решта телескопа, вчені виміряли продуктивність приладу, вишукуючи надмірний шум на зображеннях з камери та інші небажані реакції оптичних механізмів.
«Електричні поля, які ми генеруємо за допомогою антен, приблизно тієї ж сили, що й екран комп'ютера», — сказав Клемент Гайдон, інженер з електричних систем римського коронографа в Лабораторії реактивного руху. «Це досить м'який рівень з огляду на всі обставини, але у нас на борту дуже чутливе обладнання. Загалом прилад проробив фантастичну роботу з навігації з електромагнітних хвиль».
Широке поле зору
Але демонстрація технології коронографа це не основна місія Романівського космічного телескопа. Головний інструмент місії, ширококутна камера Wide Field Instrument, призначена для створення детальних зображень Всесвіту, коли-небудь отриманих з космосу. Ці зображення дозволять вченим проводити новаторські дослідження космічних об'єктів, таких як зірки, планети та галактики, а також вивчити великомасштабний розподіл матерії у Всесвіті.
Наприклад, роблячи повторювані знімки центру Чумацького Шляху — як у багаторічному уповільненому фільмі — ширококутна камера телескопа виявить десятки тисяч нових екзопланет.
Романівський телескоп також створюватиме 3D-карти космосу, щоб дослідити, як утворилися галактики і чому прискорюється розширення Всесвіту, вимірюючи ефекти від того, що астрономи називають «темною матерією» та «темною енергією». Завдяки своїм широким можливостям телескоп NASA Nancy Grace Roman допоможе відповісти на питання про великі та малі особливості нашого Всесвіту.
