- Vesmírny teleskop Nancy Graceovej z NASA bol 30. augusta vypustený z Floridy pomocou rakety Falcon Heavy od spoločnosti SpaceX.
- So zorným poľom 100-krát väčším ako má Hubbleov teleskop, bude študovať temnú energiu, temnú hmotu a exoplanéty.
- Očakáva sa, že jeho prvé vedecké snímky dosiahnu Zem začiatkom roka 2027.
- Misia, ktorej náklady sú približne 4.000 miliardy dolárov, bude fungovať v synergii so satelitmi James Webb a Euclid od ESA.
NASA zaznamenala míľnik vo výskume vesmíru úspešným štartom rímskeho vesmírneho teleskopu Nancy Grace, observatória navrhnutého tak, aby ponúkalo bezprecedentný panoramatický pohľad na vesmír. Štart sa uskutočnil v nedeľu 30. augusta o 13:26 SEČ zo štartovacieho komplexu 39A v Kennedyho vesmírnom stredisku na Floride, na palube rakety SpaceX Falcon Heavy. Tento nový teleskop, pomenovaný po prvom šéfovi astronómie NASA, sľubuje revolúciu v našom chápaní vesmíru.
Hlavným cieľom misie, ktorá počas viac ako desaťročia vývoja prekonala množstvo rozpočtových a technických prekážok, je odhaliť záhady temnej energie a temnej hmoty, ako aj vykonať rozsiahly zoznam exoplanét. Vďaka zornému poľu približne stokrát väčšiemu ako má Hubblov teleskop, bude Roman schopný mapovať oblohu závratnou rýchlosťou a generovať tak nebývalé množstvo údajov pre modernú astrofyziku.
Cesta dlhá 1,5 milióna kilometrov
Po oddelení druhého stupňa rakety, ktoré NASA potvrdila o 14:06 SEČ, sa observatórium vydalo na cestu k Lagrangeovmu bodu L2 systému Slnko-Zem, ktorý sa nachádza približne 1,5 milióna kilometrov od našej planéty. Táto oblasť, známa svojou gravitačnou stabilitou, je rovnakým orbitálnym prostredím, ktoré od roku 2022 zdieľa vesmírny teleskop Jamesa Webba. Rímske observatórium dosiahne svoj konečný cieľ približne za 100 dní , kde sa očakáva, že začne s pravidelnou vedeckou prevádzkou.
Počas cesty inžinieri NASA aktivujú a kalibrujú prístroje teleskopu, čo je proces, ktorý nevyžaduje zložité optické nasadenie potrebné pre vesmírny teleskop Jamesa Webba. Táto výhoda umožní, aby sa prvé kalibračné snímky dostali na Zem pred Vianocami, hoci prvé vysokokvalitné vedecké snímky sa podľa americkej vesmírnej agentúry neočakávajú skôr ako začiatkom roka 2027.
Štart prebehol bez incidentov a bočné stupne rakety Falcon Heavy úspešne pristáli na štartovacích rampách LZ-40 a LZ-2 pri pobreží Floridy, zatiaľ čo stredný stupeň bol po dokončení svojej prvej misie odhodený. Bol to trinásty let rakety Falcon Heavy a štvrtý, ktorý NASA použila na vedeckú misiu, po sonde Psyche, lodi Europa Clipper a satelite GOES-19.
Nebývalé okno do vesmíru
Rímsky teleskop Nancy Graceovej, známy aj ako NGRST alebo Rímsky vesmírny teleskop, je observatórium s hmotnosťou 9 174 kilogramov a primárnym zrkadlom s priemerom 2,4 metra, ktoré má rovnakú veľkosť ako Hubbleov teleskop, ale je takmer o 80 % ľahšie vďaka použitiu nových materiálov. Jeho hlavný prístroj, širokouhlý prístroj (WFI), je 300-megapixelová infračervená kamera zložená z 18 senzorov na báze kadmia a ortuti, ktoré pozorujú v rozsahu vlnových dĺžok od 0,48 do 2,3 mikrónu. Každý obraz zachytený rímskym teleskopom bude zahŕňať časť oblohy väčšiu ako zdanlivá veľkosť splnu , s rozlíšením porovnateľným s rozlíšením veteránskeho vesmírneho teleskopu.
Táto masívna pozorovacia kapacita umožní rímskemu teleskopu mapovať vesmír až tisíckrát rýchlejšie ako Hubbleov teleskop. Podľa údajov poskytnutých NASA bude za jediný mesiac pozorovaní schopný zmapovať polovicu hviezd v Mliečnej dráhe , čo by Hubbleovmu teleskopu trvalo približne storočie. Teleskop bude denne generovať približne 1,4 terabajtu nespracovaných údajov, čo zodpovedá stiahnutiu približne 350 filmov v rozlíšení 4K Ultra HD každých 24 hodín, ktoré budú prenášané na Zem prostredníctvom antény v pásme Ka rýchlosťou 290 megabitov za sekundu.
Okrem WFI obsahuje observatórium aj druhý experimentálny prístroj: koronograf (CGI). Tento pokročilý systém aktívnej optiky, vybavený dvoma deformovateľnými zrkadlami s 1 400 piestami, je schopný blokovať svetlo hviezd a odhaliť oveľa slabšie objekty v okolitej oblasti. CGI bude schopný detekovať exoplanéty až 100 miliónov krát slabšie ako ich hostiteľské hviezdy , čo je kvalitatívny skok 100 až 1 000-krát v porovnaní s akýmkoľvek súčasným vesmírnym koronografom. Tento prístroj je navrhnutý ako testovacie prostredie pre budúce observatórium obývateľných svetov (HWO), ďalší veľký projekt NASA zameraný na hľadanie života mimo našej slnečnej sústavy.
Hlavné vedecké ciele
Hlavným cieľom misie je preskúmať povahu temnej energie, záhadnej zložky, ktorá odhadom tvorí približne 68 % celkového obsahu vesmíru a je považovaná za zodpovednú za zrýchlené rozpínanie vesmíru. Na dosiahnutie tohto cieľa bude teleskop študovať rozloženie stoviek miliónov galaxií, pozorovať supernovy typu Ia a analyzovať, ako hmota slabo ohýba svetlo zo vzdialených galaxií. Porovnanie týchto meraní umožní vedcom s veľkou presnosťou rekonštruovať históriu kozmickej expanzie a určiť, či sa temná energia správa ako kozmologická konštanta, alebo či sa jej vlastnosti v priebehu času zmenili.
Čo sa týka tmavej hmoty, rímsky ďalekohľad ju nebude môcť priamo vidieť, ale bude detekovať jej gravitačné účinky na galaxie a na svetlo, ktoré prechádza cez rozsiahle štruktúry vesmíru. Kombinácia hlbokých a širokouhlých máp umožní vedcom študovať, ako je táto záhadná látka rozložená a ako ovplyvňovala formovanie galaxií a kôp galaxií v priebehu kozmickej histórie.
Druhým hlavným vedeckým zameraním misie bude identifikácia exoplanét pomocou gravitačného mikrošošovovania. Teleskop bude dlhodobo pozorovať stred Mliečnej dráhy a sledovať jasnosť desiatok miliónov hviezd, aby odhalil planéty, ktoré je ťažké nájsť inými metódami: studené svety, planéty ďaleko od svojich hviezd a dokonca aj odpadlícke telesá putujúce galaxiou bez toho, aby boli pripojené k žiadnej planetárnej sústave. NASA očakáva, že Roman pomocou tejto techniky objaví približne 2 500 planét, hoci optimistickejšie odhady zvyšujú toto číslo až na 100 000 nových exoplanét.
Synergia s inými observatóriami
Jedným z kľúčov k úspechu tejto misie bude jej komplementarita s ďalšími významnými vesmírnymi a pozemnými observatóriami. Zatiaľ čo vesmírny teleskop Jamesa Webba dokáže študovať jednotlivé objekty v mimoriadnych detailoch, Rímske observatórium umožní vedcom objaviť a klasifikovať celé populácie galaxií, hviezd a planét. Jeho rozsiahle prieskumy identifikujú nespočetné množstvo cieľov, ktoré bude možné neskôr skúmať pomocou teleskopov Webba, Hubblea a pozemných teleskopov, ako je napríklad observatórium Very C. Rubinovej v Čile.
Spolupráca sa rozširuje aj na misiu Euclid Európskej vesmírnej agentúry (ESA), ktorá dokáže pozorovať väčšiu oblasť oblohy ako Roman, aj keď s menšími detailmi. Keďže sa ich študijné oblasti budú prekrývať, vedci budú môcť použiť kvalitnejšie údaje z Romanu na aplikovanie korekcií na údaje z Euclidu a rozšíriť tieto spresnenia na oveľa väčšiu oblasť pokrytú európskym ďalekohľadom. Táto medzinárodná synergia umožní úplnejší a presnejší pohľad na vesmír, než by mohla dosiahnuť ktorákoľvek jednotlivá misia samostatne.
Okrem toho rímska kozmická loď prispeje k štúdiu kompaktných objektov, ako sú čierne diery a neutrónové hviezdy, pomocou gravitačného mikrošošovovania a jej opakované pozorovania oblohy umožnia vedcom identifikovať zlúčenia neutrónových hviezd, narušenie hviezd čiernymi dierami a aktivitu supermasívnych čiernych dier. NASA očakáva, že mnohé z najdôležitejších objavov misie budú vyplývať z javov, ktoré si ešte len vieme predstaviť , ako sa to stalo s Hubblovým vesmírnym teleskopom po jeho štarte v roku 1990.
Odkaz Nancy Grace Romanovej
Táto misia vzdáva hold Dr. Nancy Grace Romanovej (1925 – 2018), prvej šéfke astronómie NASA a prvej žene, ktorá zastávala výkonnú pozíciu v americkej vesmírnej agentúre. Romanová, známa ako „matka Hubbleovho teleskopu“, zohrala kľúčovú úlohu pri plánovaní prvých veľkých vesmírnych observatórií vrátane programu Veľké observatóriá, ktorý zahŕňal Hubbleov teleskop, röntgenové observatórium Chandra, gama observatórium Compton a vesmírny teleskop Spitzer. Jej vízia a vedenie pomohli etablovať NASA ako vedeckú inštitúciu svetovej úrovne a položili základy pre generácie vesmírnych teleskopov, ktoré naďalej rozširujú ľudské chápanie vesmíru.
Ako symbolický detail nesie observatórium pamätnú tabuľu s viac ako 1,3 miliónmi mien ľudí z celého sveta, ktorí sa chceli zúčastniť tohto vesmírneho dobrodružstva. Tieto mená budú putovať s teleskopom na jeho ceste k pristávaciemu modulu L2, čo je iniciatíva, ktorú NASA zopakovala vo viacerých svojich misiách s cieľom priblížiť prieskum vesmíru verejnosti.
Celkové náklady na program vrátane vývoja, prevádzky a vypustenia predstavujú približne 4.500 miliardy dolárov (približne 3.700 miliardy eur), čo je investícia, ktorá bola pri niekoľkých príležitostiach takmer zrušená kvôli rozpočtovým škrtom navrhnutým rôznymi americkými administratívami. Americký Kongres však misiu nakoniec schválil, pričom bola dokončená deväť mesiacov pred plánovaným termínom a v rámci rozpočtu – čo je pre astrofyzikálnu misiu tejto zložitosti rarita. Údaje získané Rímskym observatóriom budú verejne dostupné bez akejkoľvek čakacej lehoty , čo je chvályhodný krok v oblasti transparentnosti, ktorý umožní globálnej vedeckej komunite naplno využiť toto nové okno do vesmíru.
Úspešným spustením rímskeho observatória Nancy Graceovej NASA otvára novú éru v objavovaní vesmíru. Toto observatórium, ktoré kombinuje jasnosť veľkého vesmírneho teleskopu s panoramatickým výhľadom na oblohu, sľubuje zmenu nášho chápania vesmíru a zodpovie niektoré z najzákladnejších otázok modernej astrofyziky. Ak nás Hubble naučil hlbšie uvažovať o vesmíre, Roman nám s podobnými detailmi ukáže jeho nesmiernosť.