Rimski teleskop Nancy je dosegel še en mejnik v svojem razvoju. NASA je objavila, da je glavno ogledalo vesoljskega teleskopa zdaj dokončano. 2,4-metrsko (7,9 ft) ogledalo se je razvilo manj časa kot druga ogledala, ker ni bilo zgrajeno iz nič. To je preoblikovano in preoblikovano ogledalo prišel iz Državnega izvidniškega urada .
The Rimski vesoljski teleskop Nancy Grace je bil sprva imenovan WFIRST (Wide Field Infrared Space Telescope). Projekt teleskopa je bil odobren februarja 2016, maja 2020 pa je NASA objavila spremembo imena. WFIRST je postal rimski vesoljski teleskop Nancy Grace v čast NASA prvi glavni astronom , ki je opravil leta 2018. Teleskop včasih imenujejo tudi Rimski vesoljski teleskop ali RST.
Dr. Nancy Grace Roman v Nasinem centru za vesoljske lete Goddard, okoli leta 1972. Zasluge slike: NASA/ESA – CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=88649875
Glavno ogledalo je srce teleskopa. Odgovoren je za zbiranje svetlobe, ki jo je mogoče nato usmeriti proti različnim instrumentom. Glavno ogledalo RST je enake velikosti kot Hubblovo, vendar je zaradi tehnološkega napredka veliko lažje. RST ima tudi veliko širše vidno polje kot Hubble, pravzaprav 100-krat večje. Svojo moč in široko vidno polje bo uporabil za pregledovanje kozmičnih predmetov blizu in daleč.
RST je infrardeči observatorij, kot je vesoljski teleskop James Webb (JWST). Glavna naloga JWST je pogledati čim dlje v preteklost in videti prvo luč vesolja. Toda RST je drugačen. Njegovo široko vidno polje pomeni, da je njegova glavna skrb preučevanje temne energije in eksoplanetov. In ko je njegovo primarno ogledalo zdaj dokončano, je še korak bližje lansiranju, ki bo načrtovano nekje leta 2025.
'Doseganje tega mejnika je zelo razburljivo,' je dejal Scott Smith, vodja rimskega teleskopa v NASA-jevem centru za vesoljske lete Goddard v Greenbeltu v Marylandu. »Uspeh je odvisen od ekipe, pri kateri vsak opravi svoj del, in to še posebej velja v našem trenutnem zahtevnem okolju. Vsak igra vlogo pri zbiranju te prve slike in odgovarjanju na navdihujoča vprašanja.'
Teleskopska ogledala so prevlečena z različnimi materiali, odvisno od valovnih dolžin svetlobe, ki jih zaznava. Hubble je bil zasnovan tako, da vidi v infrardečem, ultravijoličnem in optičnem, zato je bilo njegovo ogledalo prevlečeno s plastmi aluminija in magnezijevega fluorida. Ogledalo JWST je prevlečeno z zlatom, saj vidi v daljših infrardečih valovnih dolžinah.
Glavno ogledalo rimskega vesoljskega teleskopa, ki odraža ameriško zastavo. Zasluge za sliko: L3Harris Technologies
Ogledalo rimskega vesoljskega teleskopa je prevlečeno z izjemno tanko plastjo srebra, ki se uporablja zaradi svoje sposobnosti odboja infrardeče svetlobe. Debel je manj kot 400 nanometrov, kar je 200-krat tanjše od človeških las. Kot vsa napredna teleskopska ogledala je natančno polirana. Povprečna izboklina na površini zrcala je visoka le 1,2 nanometra, za kar NASA pravi, da je dvakrat bolj gladka, kot zahtevajo operacije misije. Če bi bilo ogledalo velikosti Zemlje, bi bila najvišja izboklina visoka le 1/4 palca.
Ker je ogledalo dvakrat bolj gladko, kot je zahtevala zasnova, bi moralo zagotoviti boljše znanstvene rezultate od predvidenih. 'Ogledalo je bilo natančno izdelano po optičnem predpisu rimskega vesoljskega teleskopa,' je povedala Bonnie Patterson, programska vodja pri L3Harris Technologies v Rochesterju v New Yorku. 'Ker je veliko bolj gladko, kot je zahtevano, bo zagotovilo še večjo znanstveno korist, kot je bilo prvotno načrtovano,' je dejal Patterson v izjava za javnost .
Ko primarno ogledalo zbere infrardečo svetlobo, se svetloba pošlje v dva instrumenta teleskopa: Koronagrafski instrument in Široka Terenski instrument , ki je primarni instrument RST.
Optični inženir v Nasinem laboratoriju za reaktivni pogon v Pasadeni v Kaliforniji, Camilo Mejia Prada, osvetli notranjost testne plošče za instrument koronagraf RST. Zasluge za sliko: NASA/JPL-Caltech/Matthew Luem
Instrument Coronagraph omogoča RST, da preučuje eksoplanete tako, da blokira svetlobo njihove zvezde. Čeprav to ne bo prvi teleskop, ki bo uporabljal koronagraf (Hubble ga ima, vendar veliko šibkejši), bi moral RST teleskop omogočiti, da vidi planete, ki so milijardo krat šibkejši od njihovih zvezd. Če deluje kot je predvideno.
Koronografi blokirajo svetlobo zvezde, kar olajša preučevanje stvari v bližini zvezde. To je slika Sonca iz Nasinega sončnega in heliosferskega observatorija (SOHO). Koronagraf je SOHO omogočil opazovanje treh izmetov koronalne mase kljub zaslepljujoči svetlobi sonca. Zasluge za sliko: NASA/GSFC/SOHO
Wide Field Instrument (WFI) je v bistvu velikanska kamera s 300 milijoni slikovnih pik. Medtem ko ima isto kotna ločljivost kot Hubble, je njegovo vidno polje skoraj 100-krat širše od Hubblovega. To mu bo dalo moč za preslikavo porazdelitve in strukture temne energije v vesolju. Prav tako bo raziskovalcem pomagal razumeti, kako se je vesolje sčasoma razvijalo.
'Poskušali bomo odkriti usodo vesolja,' je povedal Goddardov Jeff Kruk, projektni znanstvenik za rimski vesoljski teleskop Nancy Grace. 'Širjenje vesolja se pospešuje in ena od stvari, ki nam bo pomagal ugotoviti široko polje instrumenta, je, ali se pospešek povečuje ali upočasnjuje,' je dejal Kruk v izjava za javnost .
Stopnja širjenja vesolja je eno od trajnih vprašanj v astronomiji. Težko je določiti stopnja širitve — imenovano Hubblova konstanta — in različni raziskovalci nenehno prihajajo do različnih vrednot. V zadnjih letih so se meritve stopnje širitve gibale med približno 67 in 77 (km/s)/Mpc. Temna energija je ime, dano sili, ki poganja ekspanzijo, in rimski vesoljski teleskop bo to hitrost preiskoval s tremi tehnikami: barionska akustična nihanja , opazovanja oddaljenih supernove , in šibke gravitacijske leče .
RST bo zaključil tudi popis eksoplanetov, pri čemer bo nadaljeval delo misije Kepler. Zahvaljujoč svojemu koronografu bo lahko preučil oddaljene, velikanske eksoplanete. RST bo lahko tudi našel pokvarjeni planeti , planeti, ki se premikajo po vesolju, ne da bi bili gravitacijsko vezani na zvezdo. Trenutno poznamo le nekaj teh planetov, vendar nam bo RST pomagal najti več. Nekateri znanstveniki menijo, da bi v Rimski cesti lahko bilo do trilijona teh potapljačev. Trenutne ocene številk pokvarjenih planetov niso natančne, vendar bi moral rimski vesoljski teleskop zagotoviti oceno, ki je 10-krat natančnejša.
Umetnikova upodobitev pokvarjenega planeta velikosti Zemlje, ki se približuje zvezdi. Zasluge: Christine Pulliam (CfA)
Zdaj, ko je končano, bo primarno ogledalo podvrženo več testiranju. Posebno skrb je, kako se bo ogledalo odzvalo na temperaturne spremembe, ki jih bo doživelo. Ogledalo je izdelano iz posebnega stekla, ki se upira raztezanju in krčenju. Ker lahko razširitev in krčenje popači obliko zrcala, bi prevelika količina povzročila popačene slike.
Medtem ko je bilo ogledalo med njegovim razvojem preizkušeno na temperaturne ekstreme, bodo prihodnja testiranja testirala ne le ogledalo, temveč tudi njegovo podporno strukturo.
'Romanovo primarno ogledalo je dokončano, vendar naše delo še ni končano,' je dejal Smith. 'Veseli smo, da bomo videli to misijo do začetka in naprej, in želimo biti priča čudežem, ki jih bo razkrila.'
Izstrelitev RST je načrtovana leta 2025 z Cape Canaveral na krovu komercialne nosilne rakete. Potoval bo do točke LaGrangian 2 Sonce-Zemlja, kjer bo zavzel halo orbito. Načrtovano trajanje misije je pet let.
Več:
- Izjava za javnost: Primarno ogledalo za Nasin rimski vesoljski teleskop je dokončano
- Izjava za javnost: NASA teleskop poimenovan po 'Hubblejevi materi' Nancy Grace Roman
- WFIRST (RST): Poročilo o načrtovanju 2015
- Vesolje danes: V Rimski cesti bi lahko bilo več nevarnih planetov kot zvezd. Evo, kako jih bo Nancy Grace našla