Jei kaskart, kai apie Visatą sužinome ką nors naujo, pajuntate lengvą jaudulį, lapkričio 25-oji jums galėjo būti ypatinga diena. Būtent tą dieną NASA užbaigė Nancy Grace Roman kosminio teleskopo surinkimą.
Tą dieną Goddardo kosminių skrydžių centro didžiojoje švariojoje patalpoje buvo sujungti du pagrindiniai galingojo teleskopo segmentai. Tai reiškia, kad teleskopas juda link numatyto starto ir teoriškai galėtų būti paleistas jau 2026 m. rudenį.
Roman – tai infraraudonųjų spindulių teleskopas, kuriam numatyta tapti vienu iš pagrindinių NASA kosminių observatorijų flotilės flagmanų. Jis turės tik du instrumentus: plačiakampį instrumentą (WFI, Wide-Field Instrument) ir koronografinį instrumentą (CGI, Coronagraph Instrument).
WFI suteiks teleskopui vaizdo lauką, kuris bus maždaug 100 kartų didesnis nei Hablo teleskopo, o koronografas leis blokuoti žvaigždžių šviesą stebint egzoplanetas ir planetų formavimosi diskus.
Pagrindiniai Roman moksliniai tikslai – tirti tamsiąją energiją, atlikti išsamią egzoplanetų „surašymo“ programą, aptikti pirmines juodąsias skyles, o taip pat pasitelkus koronografą tiesiogiai fotografuoti ir spektroskopiškai tirti artimas egzoplanetas.
„Lūžio akimirka agentūrai“
„Roman observatorijos surinkimo užbaigimas žymi kertinę akimirką agentūrai“, – sakė NASA asocijuotasis administratorius Amitas Kshatriya.
„Transformuojantis mokslas remiasi itin tikslia inžinerija, ir ši komanda tai įrodė – detalė po detalės, bandymas po bandymo – sukūrusi observatoriją, kuri išplės mūsų Visatos supratimą.
„Roman pereinant į paskutinį bandymų etapą po integracijos, susitelkiame į precizišką užduočių vykdymą ir pasirengimą sėkmingam startui visos pasaulinės mokslininkų bendruomenės vardu.“
Kelias į starto aikštelę
Teleskopas dar bus kruopščiai tikrinamas ir bandomas, o vėliau perkeltas į Kenedžio kosminių skrydžių centrą Floridoje galutinėms pasirengimo paleidimui procedūroms. Oficialiai startas numatytas 2027 m. gegužę, kai „SpaceX Falcon Heavy“ raketa iškels observatoriją į kosmosą ir nusiųs jos link Saulės–Žemės L2 taško orbitoje.
Tačiau yra tikimybė, kad teleskopas bus parengtas ir 2026 m. rudenį – tai būtų reikšmingas pasiekimas, nes tokie sudėtingi projektai dažnai viršija biudžetus ir vėluoja.
Pavyzdžiui, Hablo teleskopo startas iš pradžių buvo planuotas devintajame dešimtmetyje, tačiau realiai jis į kosmosą pakilo tik 1990 m. (Iš dalies tai lėmė ir „Challenger“ katastrofa.)
Dar labiau žinomas Jameso Webbo kosminio teleskopo ilgas ir sudėtingas kelias iki starto – jis buvo paleistas daugiau nei dešimtmečiu vėliau nei numatyta iš pradžių, tačiau šiandien vargu ar kas ginčytųsi, kad laukimas neatsipirko.
Ar Roman bus paleistas keliomis mėnesiais anksčiau, ar ne, jis vis tiek yra pasirengęs naujiems atradimams.
Tūkstančiai pasaulių, milijardai galaktikų
„Roman konstrukcijai pasiekus finišo tiesiąją atsidūrėme ant nesuvokiamo masto mokslinių atradimų slenksčio“, – sakė Julie McEnery, vyresnioji projekto mokslininkė NASA Goddardo centre.
„Per pirmuosius penkerius misijos metus tikimasi atrasti daugiau nei 100 000 tolimų pasaulių, šimtus milijonų žvaigždžių ir milijardus galaktikų. Labai greitai po starto sužinosime nepaprastai daug naujos informacijos apie Visatą.“
Nauji teleskopai beveik visada atskleidžia ką nors netikėto. Šie atradimai svarbūs ne tik mokslininkams – jie skirti ir visiems žmonėms, kuriems rūpi didieji klausimai apie gyvenimą ir mūsų vietą kosmose. Kiekviena nauja žinia apie Visatą gali truputį pakeisti požiūrį į pačius save ir praplėsti supratimą apie gamtą.
Penkkerių metų pirminė misija
Nancy Grace Roman teleskopui numatyta penkerių metų pirminė misija. Skirtingai nuo kai kurių kitų infraraudonųjų spindulių observatorijų, jis nenaudos skystų aušinimo medžiagų, tad išseksiantis aušalas jo veikimo neribos.
Esminis apribojimas – kuras, kaip ir Jameso Webbo teleskopo atveju. Kuras būtinas trajektorijai ir padėčiai orbitoje palaikyti bei teleskopui valdyti ir persiorientuoti. Manoma, kad penkerių metų laikotarpio pakaks pagrindiniams moksliniams tikslams pasiekti, tačiau, jei kuro dar liks, gali būti pratęsta ir papildoma misija, kaip jau nutiko ne vienai kitai NASA observatorijai.
Per tą laiką tikimasi aptikti dešimtis tūkstančių supernovų, tūkstančius mikrolęšiu aptiktų egzoplanetų ir šimtus formuojamų egzoplanetinių sistemų.
Ir tai – tik dalis prognozuojamų atradimų. Kaip ir visos naujos misijos, Roman veikiausiai pateiks ir visiškai netikėtų rezultatų, kurių šiandien numatyti neįmanoma.
Tamsioji energija ir milžiniškas dangaus žemėlapis
Vienas svarbiausių Roman tikslų – geriau suprasti tamsiąją energiją, paslaptingą jėgą, kuri spartina Visatos plėtimąsi. To siekiama plačiai apžvelgiant dangų ir fiksuojant labai subtilius jos poveikio požymius. Šią užduotį atlikti padės WFI – 288 megapikselių kamera, dengsianti ypač didelį dangaus plotą.
Tam, kad suprastume tamsiąją energiją, būtina tirti didžiules dangaus sritis ir stebėti, kaip laikui bėgant kinta Visatos stambi struktūra – galaktikų spiečiai ir jų formavimasis.
Roman per penkerius metus nufotografuos tiek dangaus, kiek Hablui pavyko užfiksuoti per pirmuosius 30 veiklos metų. Per tą laiką observatorija sugeneruos apie 20 000 terabaitų (20 petabaitų) duomenų.
„Per mūsų gyvenimą iškilo didžiulė kosmoso paslaptis: kodėl Visata plečiasi vis sparčiau? Yra kažkas fundamentalaus apie erdvę ir laiką, ko dar nesuprantame, ir Roman yra sukurtas tam, kad tai atskleistų“, – sakė Nicky Fox, NASA Mokslinių misijų valdybos administratorė.
„Dabar, kai Roman jau yra visiškai sukomplektuota observatorija ir misija išlieka tvarkaraštyje su potencialiai ankstyvu startu, priartėjome dar vienu didžiuliu žingsniu prie neregėto Visatos pažinimo. Labai didžiuojuosi komandomis, kurios mus iki čia atvedė.“
Koronografas: žingsnis arčiau atsakymo, ar esame vieni
Antrasis teleskopo instrumentas – koronografas (CGI) – skirtas kitai didžiajai mįslei spręsti.
Egzoplanetų paieškos per pastaruosius metus iš esmės pasikeitė. Užuot vien skaičiavę naujus pasaulius, mokslininkai dabar ieško į Žemę panašių, galimai gyvybei tinkamų planetų. Tačiau tokios planetos dažnai paskęsta jas apšviečiančių žvaigždžių blizgesyje. Būtent čia praverčia CGI.
Ir nors kiti teleskopai, įskaitant Hablą, taip pat turi koronografus, Roman į kosmosą nuskraidins pirmąjį aktyvų koronografą. Tai itin sudėtinga kaukių, filtrų ir savaime besilankstančių veidrodžių sistema, skirta šioms technologijoms išbandyti įvairiais stebėjimo režimais.
„Klausimas „Ar mes Visatoje vieni?“ yra milžiniškas, ir ne mažesnis uždavinys – sukurti įrankius, padėsiančius į jį atsakyti“, – sakė Fengas Zhao, Roman koronografinio instrumento vadovas iš NASA Reaktyvinio judėjimo laboratorijos Pietų Kalifornijoje.
„Roman koronografas priartins mus vienu žingsniu prie tikslo. Nuostabu, kad galime išbandyti tokį įrenginį kosmose, dirbant su tokia galinga observatorija kaip Roman.“
Duomenų srautas ateities kartoms
Roman sugeneruos duomenų laviną, panašią į kitų šiuolaikinių astronominių observatorijų. Tikimasi, kad šie masyvūs duomenų rinkiniai bus prieinami tyrėjams neribotą laiką ir skatins pažangą įvairiose astronomijos srityse.
„Misija surinks milžinišką kiekį astronominių vaizdų, kurie leis mokslininkams daryti proveržio atradimus dar dešimtmečius, taip įprasminant dr. Nancy Roman palikimą – jos pastangas kurti mokslinius įrankius visai bendruomenei“, – teigė Jackie Townsend, Roman projekto vadovo pavaduotoja NASA Goddardo centre.
„Man patinka galvoti, kad dr. Roman būtų be galo didžiuodamasi pažvelgusi į savo vardu pavadintą teleskopą ir su nekantrumu lauktų, kokias paslaptis jis atskleis artėjančiais metais.“
Mokslo pažanga ir mūsų ateitis
Pasaulis šiandien daug kam gali atrodyti niūrus, bet jis sudėtingas buvo visada. Posakis „Ir tai praeis“, priskiriamas viduramžių sufijų poetams, primena, kad neramumai nėra amžini.
Belieka tikėtis šviesesnės ateities, kurioje politiniai lyderiai geriau suvoks mokslo pažangos svarbą ir tai, kaip ji gali kelti visą civilizaciją.
Galbūt Nancy Grace Roman kosminis teleskopas pakils į kosmosą anksčiau, nei planuota – 2026-ųjų rudenį – ir taps atgimusio visuomenės susidomėjimo astronomija bei didesnės pagarbos mokslui simboliu.
