NASANancy Grace Rzymski Teleskop Kosmicznywyposażony w najnowocześniejszą kamerę znacząco usprawni nasze eksploracje kosmosu, zapewniając wgląd w ciemną energię, ciemną materię i odległe egzoplanety dzięki szczegółowym, ekspansywnym badaniom.
Podstawowym instrumentem rzymskiego teleskopu kosmicznego Nancy Grace należącego do NASA jest wyrafinowana kamera, która będzie badać kosmos od obrzeży naszego Układu Słonecznego aż do krawędzi obserwowalnego Wszechświata. Instrument nazwany Wide Field Instrument został niedawno dostarczony do należącego do agencji Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda w Greenbelt w stanie Maryland.
Poszerzanie kosmicznego zrozumienia
Duże pole widzenia, ostra rozdzielczość i czułość kamery od zakresu widzialnego do bliskiej podczerwieni zapewnią Romanowi głęboki, panoramiczny obraz wszechświata. Skanowanie znacznie większych fragmentów nieba niż astronomowie mogą to zrobić za pomocą teleskopów kosmicznych Hubble’a lub Jamesa Webba, otworzy nowe możliwości eksploracji kosmosu. Roman został zaprojektowany do badania ciemnej energii (tajemniczego ciśnienia kosmicznego, które ma przyspieszać ekspansję Wszechświata), ciemnej materii (niewidzialnej materii widzianej jedynie dzięki jej wpływowi grawitacyjnemu) i egzoplanet (światów poza naszym Układem Słonecznym).
„Ten instrument zamieni sygnały z kosmosu w nowe zrozumienie działania naszego wszechświata” – powiedziała Julie McEnery, starszy naukowiec zajmujący się rzymskim projektem w Goddard. „Aby osiągnąć swoje główne cele, misja precyzyjnie zmierzy setki milionów galaktyk. To całkiem spory zbiór danych, z którego mogą korzystać wszelkiego rodzaju badacze, więc nastąpi zalew wyników z szerokiego zakresu dziedzin nauki”.
Triumf inżynierii współpracy
Około 1000 osób przyczyniło się do rozwoju instrumentu Wide Field Instrument, od początkowej fazy projektowania po złożenie go z około miliona pojedynczych elementów. Projekt WFI był wspólnym wysiłkiem Goddarda i BAE Systems w Boulder w Kolorado. Kluczowe komponenty dostarczyły firmy Teledyne Imaging Sensors, Hawaii Aerospace Corporation, Applied Aerospace Structures Corporation, Northrop Grumman, Honeybee Robotics, CDA Intercorp, Alluxa i JenOptik. Te części i wiele innych, wykonanych przez innych dostawców, zostały dostarczone do Goddard i BAE Systems, gdzie zostały zmontowane i przetestowane przed dostawą instrumentu do Goddard w tym miesiącu.
„Jestem bardzo szczęśliwa, że mogę dostarczyć ten niesamowity instrument” – powiedziała Mary Walker, menadżerka Roman’s Wide Field Instrument w firmie Goddard. „Wszystkie lata ciężkiej pracy i poświęcenie zespołu doprowadziły nas do tego ekscytującego momentu”.
Rzymski Teleskop Kosmiczny Nancy Grace należący do NASA to obserwatorium nowej generacji, które będzie badać wszechświat w podczerwieni spoza orbity Księżyca. Ogromna kamera statku kosmicznego, Wide Field Instrument, będzie miała kluczowe znaczenie w tych badaniach. Zgromadzone w nim dane umożliwią naukowcom odkrycie nowych i wyjątkowo szczegółowych informacji o układach planetarnych wokół innych gwiazd. Instrument odwzoruje także strukturę i rozmieszczenie materii w kosmosie, co ostatecznie może pozwolić naukowcom na odkrycie losów wszechświata. Obejrzyj ten film, aby zobaczyć uproszczoną wersję działania instrumentu szerokiego pola. Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda należące do NASA
Niespotykane możliwości obserwacyjne
Po wystrzeleniu sondy Roman do maja 2027 r. każdy z 300-milionowych obrazów wykonanych za pomocą instrumentu Wide Field Instrument uchwyci fragment nieba większy niż pozorny rozmiar księżyca w pełni. Duże pole widzenia instrumentu umożliwi szeroko zakrojone badania nieba, ujawniając miliardy obiektów kosmicznych na ogromnych odcinkach czasu i przestrzeni. Astronomowie przeprowadzą badania, które za pomocą innych teleskopów mogą zająć setki lat.
Obserwując z kosmosu, kamera Romana będzie bardzo wrażliwa na światło podczerwone – światło o długości fali dłuższej niż nasze oczy mogą zobaczyć – z dalekiego kosmosu. To starożytne kosmiczne światło pomoże naukowcom rozwiązać niektóre z największych kosmicznych tajemnic, a jedną z nich jest ewolucja Wszechświata do obecnego stanu.
Podróż przez kosmos
Z teleskopu droga światła przez instrument rozpoczyna się od przejścia przez jeden z kilku elementów optycznych w a duże koło. Elementy te obejmują filtryktóre przepuszczają światło o określonej długości fali, oraz a grizm i pryzmatktóre rozdzielają światło na wszystkie jego indywidualne kolory. Te szczegółowe wzory, zwane widmami, ujawniają informacje o obiekcie, który wyemitował światło.
Następnie światło wędruje dalej w stronę zestawu 18 detektorów aparatu, z których każdy zawiera 16 milionów pikseli. Duża liczba detektorów i pikseli zapewnia Romanowi duże pole widzenia. Instrument został zaprojektowany z myślą o dokładnych, stabilnych obrazach i wyjątkowej precyzji pomiaru dokładnej ilości światła w każdym pikselu każdego obrazu, dając Romanowi niespotykaną dotąd moc badania ciemnej energii. Detektory będą utrzymywane w temperaturze około minus 300 stopni Fahrenheita (minus 184 stopnie Celsjusz), aby zwiększyć czułość na wszechświat w podczerwieni.
„Kiedy światło dociera do detektorów, oznacza to koniec podróży kosmicznej trwającej prawdopodobnie 10 miliardów lat” – powiedział Art Whipple, inżynier lotniczy w firmie Goddard, który od ponad roku brał udział w projektowaniu i budowie instrumentu Wide Field Instrument. niż dekada.
Przygotowanie na zalew danych
Gdy Roman rozpocznie obserwacje, szybkie dostarczanie danych będzie wymagało nowych technik analizy.
„Gdybyśmy wszyscy astronomowie na Ziemi pracowali nad danymi rzymskimi, nadal nie byłoby wystarczającej liczby ludzi, aby przez to wszystko przejść” – powiedział McEnery. „Przyglądamy się nowoczesnym technikom, takim jak uczenie maszynowe I sztuczna inteligencja pomóc przejrzeć obserwacje Romana i znaleźć najbardziej ekscytujące rzeczy”.
Teraz, gdy instrument szerokiego pola znajduje się w Goddard, zostanie przetestowany, aby upewnić się, że wszystko działa zgodnie z oczekiwaniami. Zostanie zintegrowany z nośnikiem instrumentu i połączony z teleskopem tej jesieni, co przybliży naukowców o krok do dokonania przełomowych odkryć na nadchodzące dziesięciolecia.
Dostępna interaktywna eksploracja
Aby wirtualnie zwiedzić interaktywną wersję teleskopu, odwiedź:
https://roman.gsfc.nasa.gov/interactive
Rzymski Teleskop Kosmiczny Nancy Grace
Rzymski Teleskop Kosmiczny Nancy Grace, nazwany na cześć pierwszego głównego astronoma NASA, to ambitne obserwatorium kosmiczne zaprojektowane tak, aby zgłębiać tajemnice wszechświata z niespotykaną głębią i przejrzystością. Teleskop ten, którego premiera planowana jest na połowę lat 2020. XX wieku, rozszerzy dziedzictwo teleskopów takich jak Hubble i James Webb, wykorzystując szerokie pole widzenia do rejestrowania panoramicznych widoków kosmosu w wysokiej rozdzielczości. Do głównych celów misji należy odkrywanie tajemnic ciemnej energii i ciemnej materii, badanie struktur i rozmieszczenia galaktyk oraz poszukiwanie egzoplanet przy użyciu wyrafinowanego zestawu instrumentów, w tym przełomowego instrumentu szerokiego pola.
Oczekuje się, że zdolności Romana zrewolucjonizują nasze rozumienie wszechświata. Teleskop będzie prowadził różnorodne programy obserwacyjne, takie jak kosmiczne mikrofalowe badania tła, spektroskopowe przeglądy galaktyk i bezpośrednie obrazowanie pobliskich egzoplanet. Dzięki swojej zaawansowanej technologii Rzymski Teleskop Kosmiczny nie tylko zapewni wgląd w ewolucję kosmosu, ale także umożliwi szczegółowe badanie wszechświata w podczerwieni, otwierając nowe możliwości odkryć astronomicznych i poszerzając naszą wiedzę o fizyce podstawowej.
