Передовой инструмент, который будет использоваться в телескопе Roman Space Telescope для наблюдения за планетами за пределами нашей Солнечной системы, прошел два ключевых испытания перед запуском телескопа в 2027 году.
Инструмент «Коронограф» на телескопе NASA Nancy Grace Roman Space Telescope продемонстрирует новые технологии, которые могут значительно увеличить количество экзопланет за пределами нашей солнечной системы, за которыми ученые смогут наблюдать. Разработанный и построенный в Лаборатории реактивного движения (JPL) агентства, прибор недавно прошел серию критических испытаний, целью которых была проверка, гарантирующая, что электрические компоненты прибора не мешают работе остальной части обсерватории, и наоборот.
«Это очень важный и нервный этап создания приборов космического корабля, проверка того, все ли работает так, как задумано», — сказал Фэн Чжао, заместитель руководителя проекта римского коронографа в Лаборатории реактивного движения. «Но у нас есть потрясающая команда, которая построила эту штуку, и она с честью прошла испытания электрических компонентов».
Коронограф используется для блокирования света от яркого космического объекта, например звезды, чтобы свет не мешал наблюдать за объектом, который в противном случае был бы скрыт из-за яркого света. А отраженный или излучаемый планетой свет, несет информацию о химических веществах в атмосфере планеты, признаках потенциальной обитаемости. Поэтому такие инструменты как коронографы в космических телескопах являются важным инструментом, которые помогают изучать планеты в поисках жизни за пределами нашей солнечной системы.
Согласно информации NASA, инновации, заложенные в коронографе романовского телескопа, превосходят возможности лучших коронографов и самых мощных телескопов, действующих сегодня. Устройство должно позволить увидеть планеты, подобные Юпитеру по размеру и удалению от своей звезды. Ученые ожидают, что эти достижения помогут сделать шаг к наблюдению большего количества планет, похожих на Землю, с помощью будущих обсерваторий.
Основная цель романовского коронографа — продемонстрировать технологии, которые раньше не использовались в космосе. В частности, будут протестированы сложные возможности блокировки света, которые как минимум в 10 раз лучше, чем те, которые доступны в настоящее время. Ученые рассчитывают еще больше повысить производительность коронографа, чтобы наблюдать сложные цели, которые могут привести к новым научным открытиям.
Оценка производительности
Хотя коронограф блокирует свет звезды, планета все равно будет исключительно тусклой, и может потребоваться целый месяц наблюдений, чтобы получить хорошую картину далекого мира. Камера коронографа сможет обнаруживать отдельные фотоны или отдельные частицы света, что делает ее гораздо более чувствительной, чем предыдущие коронографы.
Поэтому недавние испытания имели решающее значение: электрические токи, которые питают компоненты космического телескопа, могут генерировать слабые электрические сигналы — электромагнитные помехи, влияющие на чувствительные камеры коронографа. В то же время, сигналы коронографа могут аналогичным образом нарушить работу других инструментов телескопа.
Миссия должна гарантировать, что ничего не произойдет, когда телескоп работает в изолированной, электромагнитно тихой среде на расстоянии около 1,5 миллиона километров от Земли. Для этого команда инженеров поместила полностью собранный прибор в специальную изолированную, электромагнитно тихую камеру в Лаборатории реактивного движения и включила его на полную мощность.
Они измерили электромагнитную мощность прибора, чтобы убедиться, что она ниже уровня, необходимого для работы на борту «Романа». Создав электрические помехи и радиоволны, подобные тому, которые будет генерировать остальная часть телескопа, ученые измерили производительность прибора, выискивая чрезмерный шум на изображениях с камеры и другие нежелательные реакции оптических механизмов.
«Электрические поля, которые мы генерируем с помощью антенн, примерно той же силы, что и экран компьютера», — сказал Клемент Гайдон, инженер по электрическим системам римского коронографа в Лаборатории реактивного движения. «Это довольно мягкий уровень, учитывая все обстоятельства, но у нас на борту очень чувствительное оборудование. В целом, прибор проделал фантастическую работу по навигации по электромагнитным волнам».
Широкое поле зрения
Но демонстрация технологии коронографа, это не основная миссия Романовского космического телескопа. Главный инструмент миссии, широкоугольная камера Wide Field Instrument, предназначена для создания самых детальных изображений Вселенной, когда-либо полученных из космоса. Эти изображения позволят ученым проводить новаторские исследования космических объектов, таких как звезды, планеты и галактики, а также изучить крупномасштабное распределение материи во Вселенной.
Например, делая повторяющиеся снимки центра Млечного Пути – как в многолетнем замедленном фильме – широкоугольная камера телескопа обнаружит десятки тысяч новых экзопланет.
Романовский телескоп также будет создавать 3D-карты космоса, чтобы исследовать, как образовались галактики и почему ускоряется расширение Вселенной, измеряя эффекты от того, что астрономы называют «темной материей» и «темной энергией». Благодаря своим широким возможностям телескоп NASA Nancy Grace Roman поможет ответить на вопросы о больших и малых особенностях нашей Вселенной.
