Nancy Grace Roman Space Telescope

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «WFIRST»)
Перейти к навигации Перейти к поиску
Nancy Grace Roman Space Telescope
WFIRST Design - December 2015.jpg
Тип орбиты гало-орбита
Дата запуска 2025
Средство вывода на орбиту Delta IV Heavy (планируется)[1]
Научные инструменты
Логотип миссии
Сайт wfirst.gsfc.nasa.gov
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе
Визуализация траектории полёта телескопа в точку Лагранжа L2 Солнце-Земля

Nancy Grace Roman Space Telescope (Roman Space Telescope, RST; предыдущий вариант названия — Wide Field Infrared Survey Telescope) — широкодиапазонная инфракрасная обсерватория, шестая «великая» обсерватория НАСА, которая была рекомендована в 2010 году Десятилетним 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[2]. В мае 2020 года был назван в честь Нэнси Роман, одной из первых женщин-руководителей в НАСА[3].

Обсерватория RST должна стать идеологическим наследником и заменой для сразу трех миссий — Хаббла, инфракрасного телескопа WISE и строящейся обсерватории «Джеймс Уэбб». RST должна получить первые прямые фотографии экзопланет, раскрыть сущность темной энергии и понять, как распределена материя по Вселенной.

История программы[править | править код]

Разработка телескопа[править | править код]

  • 16 августа 2010 года Национальный исследовательский совет (NRC) академий наук США обнародовал обзор направлений исследовательской работы в области астрономии и астрофизики на следующее десятилетие. Приоритет среди крупных космических проектов, стоимость которых превышает миллиард долларов, отдан космической инфракрасной обсерватории WFIRST с зеркалом 1,3 метра и предполагаемым бюджетом 1,6 млрд долларов[4].
  • В 2010 году была сформирована Рабочая группа (Science Definition Team, SDT) проекта WFIRST.
  • 5 июня 2012 года стало известно, что Национальное управление военно-космической разведки США подарило НАСА две основы для телескопов, которые изначально намеревалось использовать для слежения за поверхностью Земли с орбиты, но затем планы разведки поменялись, и уже созданные инструменты признали устаревшими и невостребованными. По размеру главного зеркала они соответствовали телескопу «Хаббл» (2,4 метра), но обладали примерно в 100 раз большим полем зрения[5]. Одну из подаренных основ было решено использовать после соответствующего обновления в качестве базы для проекта WFIRST.
  • 19 февраля 2016 года проект WFIRST был одобрен для полноценного изготовления и запуска с максимальным бюджетом в 3,2 миллиарда долларов[6].
  • 19 октября 2017 года НАСА опубликовало отчет независимой от основной рабочей группы специалистов, согласно которому стоимость телескопа составит от 3,9 млрд до 4,2 млрд долларов. Кроме того, в отчете независимые эксперты ставят под сомнение ключевые решения специалистов JPL: коронограф реализовать сложнее, чем планирует JPL. Это же касается и некоторых других элементов будущего телескопа[7].
  • 28 августа 2019 года НАСА сообщило об успешном прохождении стадии защиты эскизного проекта (preliminary design review, PDR) будущего телескопа[8][9].
  • 24 сентября 2019 года JPL объявила об успешной защите эскизного проекта коронографа, который защитит высокочувствительную оптику будущего телескопа; таким образом, подтверждена готовность к сборке летного экземпляра этого инструмента[10][11][12].
  • 3 сентября 2020 года было изготовлено главное 2,4-метровое зеркало телескопа. Оно имеет тот же размер, что и у телескопа им. Хаббла, но весит на четверть меньше - 186 кг[13].
  • 6 мая 2021 года НАСА объявило о завершении анализа проекта (стадия Critical Design Review) коронографа, таким образом утвердив его окончательный вид. Теперь специалисты перейдут к изготовлению и сборке полетного варианта инструмента[14][15].

Подготовка и запуск[править | править код]

  • Согласно первоначальным планам космического агентства, постройка WFIRST изначально должна была начаться в 2019 году, однако она была перенесена на несколько лет из-за неясного статуса проекта.
  • В 2018 и 2019 годах власти США пытались полностью закрыть проект в связи с переориентацией на реализацию лунной программы «Артемида». Подобные предложения вызвали протесты научного сообщества и многих конгрессменов и сенаторов, в результате чего проект удалось сохранить.

Научные задачи[править | править код]

Научные задачи RST относятся к передовым вопросам в космологии и исследованиях экзопланет.

Широкоугольная камера WFI
  • Поиск ответов на основные вопросы о темной энергии (совместно с программой ЕКА EUCLID), 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 осциляций[en], наблюдение за удаленными сверхновыми, использование слабого гравитационного линзирования.
Коронограф

Изначально планировалось разработать и установить полноценный прибор, но из-за финансовых ограничений (проект RST едва укладывается в бюджет, а администрация Президента Трампа неоднократно предлагала его отменить) было принято решение ограничиться демонстратором технологий, который, тем не менее, сможет получать ценную для науки информацию.

  • Продолжение поиска крупных экзопланет размером с Юпитер и массой в 10 % от земной[16] (небольшие каменистые планеты, вроде наших Земли и Марса, данный коронограф увидеть не сможет) методом микролинзирования:
 — насколько часто планетные системы похожи на солнечную;
 — какие типы планет существуют во внешних холодных регионах систем;
 — что определяет пригодность для жизни для планет земной группы.
Обзор затронет 100 млн звезд в течение сотен дней с ожидаемым результатом в 2,5 тыс. открытых экзопланет, большинство из которых будут каменистыми.
  • Получение непосредственных изображений крупных экзопланет, вроде газовых гигантов Солнечной системы, и изучение их спектров.
  • Изучение кометных облаков, астероидов, газа и пыли, подобные главному поясу астероидов или облаку Оорта в Солнечной системе, окружающие далекие светила. Предполагается, что их изучение прояснит историю рождения Земли и всей Солнечной системы в целом.

Научные инструменты[править | править код]

Wide-Field Instrument (WFI, широкопольный инструмент) — широкоугольная 288-мегапиксельная многоспектральная камера инфракрасного диапазона разработки Lockheed Martin. Четкость изображений будет близка к фотографиям телескопа Хаббл, но на снимок WFIRST будет попадать около 0,28 квадратных градусов неба, что в сто раз больше чем у Хаббла[17]. В WFI используются решения, похожие на те, что компания уже применяла в камере ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), которая установлена на телескопе Джеймса Уэбба. Однако фокальная решетка WFI примерно в 200 раз больше аналогичной у NIRCam. Это позволит получать панорамные изображения звездного поля. WFI будет проводить исследования темной энергии и поиск экзопланент методом микролинзирования. Ожидается, что аппаратура позволит просматривать более 200 миллионов звезд каждые 15 минут на протяжении больше года[18].

Coronagraphic Instrument (CGI, коронограф) — высококонтрастный коронограф с небольшим полем зрения и спектрометрами, покрывающими диапазон волн от видимого света до близкого ИК, также используется новая технология подавления звездного 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 «удалять» свет далеких звезд с картинки. Это позволит увидеть планеты, которые вращаются вокруг них.

Оценка стоимости и финансирование проекта[править | править код]

  • В 2010 году, ещё до того, как военные подарили НАСА 2,4-метровое зеркало, проект оценивался в 1,6 млрд долларов.
  • 19 октября 2017 года НАСА опубликовало отчет независимой от основной рабочей группы специалистов, согласно которому стоимость телескопа составит от 3,9 млрд до 4,2 млрд долларов[7].
  • По состоянию на начало 2019 года Рабочая группа WFIRST оценивала стоимость создания телескопа в 3,2 млрд долларов. Столь заметное увеличение стоимости произошло по нескольким причинам: инфляция с момента первоначальных планов в 2010 году (+700 млн долларов), добавление коронографа (+500 млн долларов), затраты на сопровождение основной научной программы (+100 млн долларов), а также издержки, связанные с заменой первоначально предполагаемого зеркала диаметра 1,3 метра на подаренное военными 2,4-метровое (+300 млн долларов)[19].

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. ↑ WFIRST-AFTA Science Definition Team Final Report. NASA Goddard Space Flight Center (13 февраля 2015). Дата обращения: 10 июня 2015.
  2. ↑ (2016-02-18). NASA Introduces New, Wider Set of Eyes on the Universe. Пресс-релиз. Проверено 2016-02-18.
  3. ↑ NASA Telescope Named For ‘Mother of Hubble’ Nancy Grace Roman (англ.). NASA.gov (20 May 2020).
  4. ↑ В США предлагают пустить $2 млрд на поиски экзопланет и темной энергии. РИА Новости (16 августа 2010).
  5. ↑ НАСА получило в подарок два "шпионских" телескопа. РИА Новости (5 июня 2012).
  6. ↑ США запустят космическую обсерваторию WFIRST в середине 20-х годов. РИА Новости (19 февраля 2016).
  7. ↑ 1 2 WFIRST Independent External Technical/Management/Cost Review (WEITR). NASA (19 октября 2017).
  8. ↑ NASA защитило эскизный проект телескопа WFIRST. N+1 (3 сентября 2019).
  9. ↑ Telescope for NASA’s WFIRST Mission Advances to New Phase of Development. NASA (28 августа 2019).
  10. ↑ WFIRST Space Telescope Fitted for 'Starglasses'. Jet Propulsion Laboratory (24 сентября 2019).
  11. ↑ NASA защитило проект коронографа телескопа WFIRST. N+1 (25 сентября 2019).
  12. ↑ Инженеры NASA завершили работу над защитой для телескопа WFIRST. ТАСС (25 сентября 2019).
  13. ↑ Primary Mirror for NASA’s Roman Space Telescope Completed. NASA (03.09.2020).
  14. ↑ NASA приступило к сборке коронографа телескопа «Роман». N+1 (07.05.2021).
  15. ↑ Nancy Grace Roman Space Telescope. Twitter (06.05.2021).
  16. ↑ Ask Ethan: What Surprises Might NASA's Future Space Telescopes Discover?. Forbes (4 марта 2017).
  17. ↑ Rauscher, Bernard Introduction to WFIRST H4RG-10 Detector Arrays. Дата обращения: 7 сентября 2018.
  18. ↑ Ученые начнут "охоту за темной энергией" в 2020-х годах. РИА Новости (20 января 2017).
  19. ↑ The Wide Field Infrared Survey Telescope: 100 Hubbles for the 2020s. Arxiv.org (14 февраля 2019).

Ссылки[править | править код]

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Nancy_Grace_Roman_Space_Telescope&oldid=114540580