Нэнси Грейс Роман (телескоп)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Wide Field Infrared Survey Telescope»)
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 6 октября 2023 года; проверки требуют 23 правки.
Перейти к навигации Перейти к поиску
Нэнси Грейс Роман
3D-изображение космического телескопа
3D-изображение космического телескопа
Организация NASA / JPL / GSFC
Тип орбиты гало-орбита
Дата запуска май 2027 года (планируется)[1]
Место запуска КЦ Кеннеди, LC-39А
Средство вывода на орбиту Falcon Heavy[2][1]
Масса 4166 кг[3], 4059 кг[3] и 107 кг[3]
Диаметр 2,36 м[4]
Научные инструменты
Логотип миссии
Сайт wfirst.gsfc.nasa.gov
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
Визуализация траектории полёта телескопа в точку Лагранжа L2 Солнце-Земля

Космический телескоп «Нэнси Грейс Роман» (англ. Nancy Grace Roman Space Telescope, англ. 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 НАСА[5]. В мае 2020 года был назван в честь Нэнси Роман, одной из первых женщин-руководителей НАСА[6].

Обсерватория RST должна стать идеологическим наследником сразу трёх миссий — «Хаббла», инфракрасного телескопа WISE и запущенной 25 декабря 2021 года обсерватории «Джеймс Уэбб». RST должна получить первые прямые фотографии экзопланет, раскрыть сущность тёмной 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[7].
  • 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 бо́льшим полем зрения[8]. 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[9].
  • 19 октября 2017 года НАСА опубликовало отчёт 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[10].
  • 28 августа 2019 года НАСА сообщило об успешном прохождении стадии защиты эскизного проекта (preliminary design review, PDR) будущего телескопа[11][12].
  • 24 сентября 2019 года JPL объявила об успешной защите эскизного проекта коронографа, который защитит высокочувствительную оптику будущего телескопа; таким образом, подтверждена готовность к сборке лётного экземпляра этого инструмента[13][14][15].
  • 3 сентября 2020 года было изготовлено главное 2,4-метровое зеркало телескопа. Оно имеет тот же размер, что и у телескопа «Хаббл», но весит меньше четверти — 186 кг[16]. Зеркало «Хаббла» весит 828 кг[17].
  • 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 полётного варианта инструмента[18][19].
  • 29 сентября 2021 года НАСА объявило о завершении всех проектных и опытно-конструкторских работ по телескопу (стадия Critical Design Review). Ожидается, что полётное оборудование и научные инструменты будут готовы в 2024 году, после чего начнётся сборка всего телескопа и его испытания[20][21].

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.
  • В начале 2020 года запуск телескопа планировалось осуществить в октябре 2026 года.
  • В сентябре 2021 года запуск телескопа планировалось осуществить не позднее мая 2027 года ракетой-носителем Delta IV Heavy.
  • 19 июля 2022 года НАСА сообщило, что для запуска телескопа в октябре 2026 года выбрана сверхтяжёлая ракета-носитель Falcon Heavy компании SpaceX. Стоимость контракта составит 255 млн долларов[1].

Научные задачи

[править | править код]

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

Широкоугольная камера WFI
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. С помощью коронографа будет возможно получать изображения и спектры гигантских экзопланет (супер-Юпитеров). Но главная цель коронографа телескопа RST — проверка технологий, которые будут использованы в будущих миссиях. Ожидается, что в течение первых 18 месяцев работы коронограф должен продемонстрировать свою работоспособность, после чего учёные со всего мира смогут подать заявки на наблюдения.

 — насколько часто планетные системы похожи на Солнечную систему;
 — какие типы планет существуют во внешних холодных регионах систем;
 — что определяет пригодность планет земной группы для жизни.
Обзор затронет 100 млн звёзд в течение сотен дней с ожидаемым результатом в 2,5 тыс. открытых экзопланет.

Научные инструменты

[править | править код]

Wide-Field Instrument (WFI, широкопольный инструмент) — широкоугольная 288-мегапиксельная многоспектральная камера инфракрасного диапазона разработки Lockheed Martin. Чёткость изображений будет близка к фотографиям телескопа «Хаббл», но на снимок WFIRST будет попадать около 0,28 квадратных градусов неба, что в 100 раз больше, чем у «Хаббла»[23]. В WFI используются решения, похожие на те, что компания уже применяла в камере ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), которая установлена на телескопе «Джеймс Уэбб». Однако фокальная решётка WFI примерно в 200 раз больше аналогичной у NIRCam. Это позволит получать панорамные изображения звёздного поля. WFI будет проводить исследования тёмной энергии и поиск экзопланет методом гравитационного микролинзирования. Ожидается, что аппаратура позволит просматривать более 200 миллионов звёзд каждые 15 минут на протяжении больше года[24].

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 звёздного 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 далёких звёзд 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 отчёт независимой от основной рабочей группы специалистов, согласно которому стоимость телескопа составит от 3,9 млрд до 4,2 млрд долларов[10].
  • 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)[25].
  • В 2020 году, до наступления пандемии COVID-19, затраты на полный жизненный цикл «Нэнси Грейс Роман» оценивались в 3,9 млрд долларов. В марте 2021 года, из-за влияния пандемии и переноса срока запуска телескопа с октября 2026 года на май 2027 года, стоимость обсерватории выросла ещё на 400 млн долларов[26].

См. также

[править | править код]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ 1 2 3 NASA Awards Launch Services Contract for Roman Space Telescope (англ.). NASA (19 июля 2022). Дата обращения: 7 августа 2022. Архивировано 7 августа 2022 года.
  2. ↑ NASA выбрало SpaceX для вывода космической обсерватории the Roman Space Telescope на орбиту. Интерфакс-АВН (20 июля 2022). Дата обращения: 27 июля 2022. Архивировано 20 июля 2022 года.
  3. ↑ 1 2 3 https://roman.ipac.caltech.edu/docs/WFIRST-AFTA_SDT_Report_150310_Final.pdf — С. 124.
  4. ↑ https://wfirst.ipac.caltech.edu/sims/Param_db.html
  5. ↑ "NASA Introduces New, Wider Set of Eyes on the Universe" (Press release). 2016-02-18. Архивировано 22 февраля 2016. Дата обращения: 18 февраля 2016.
  6. ↑ NASA Telescope Named For ‘Mother of Hubble’ Nancy Grace Roman (англ.). NASA.gov (20 мая 2020). Дата обращения: 12 августа 2020. Архивировано 20 мая 2020 года.
  7. ↑ В США предлагают пустить $2 млрд на поиски экзопланет и темной энергии. РИА Новости (16 августа 2010). Дата обращения: 3 сентября 2019. Архивировано 3 сентября 2019 года.
  8. ↑ НАСА получило в подарок два "шпионских" телескопа. РИА Новости (5 июня 2012). Дата обращения: 4 сентября 2019. Архивировано 4 сентября 2019 года.
  9. ↑ США запустят космическую обсерваторию WFIRST в середине 20-х годов. РИА Новости (19 февраля 2016). Дата обращения: 3 сентября 2019. Архивировано 3 сентября 2019 года.
  10. ↑ 1 2 WFIRST Independent External Technical/Management/Cost Review (WEITR). NASA (19 октября 2017). Дата обращения: 25 сентября 2019. Архивировано 1 января 2020 года.
  11. ↑ NASA защитило эскизный проект телескопа WFIRST. N+1 (3 сентября 2019). Дата обращения: 3 сентября 2019. Архивировано 3 сентября 2019 года.
  12. ↑ Telescope for NASA’s WFIRST Mission Advances to New Phase of Development. NASA (28 августа 2019). Дата обращения: 3 сентября 2019. Архивировано 7 ноября 2020 года.
  13. ↑ WFIRST Space Telescope Fitted for 'Starglasses'. Jet Propulsion Laboratory (24 сентября 2019). Дата обращения: 25 сентября 2019. Архивировано из оригинала 25 сентября 2019 года.
  14. ↑ NASA защитило проект коронографа телескопа WFIRST. N+1 (25 сентября 2019). Дата обращения: 25 сентября 2019. Архивировано 25 сентября 2019 года.
  15. ↑ Инженеры NASA завершили работу над защитой для телескопа WFIRST. ТАСС (25 сентября 2019). Дата обращения: 25 сентября 2019. Архивировано 25 сентября 2019 года.
  16. ↑ Primary Mirror for NASA’s Roman Space Telescope Completed. NASA (3 сентября 2020). Дата обращения: 15 ноября 2020. Архивировано 8 декабря 2020 года.
  17. ↑ Optics (амер. англ.). science.nasa.gov. Дата обращения: 12 апреля 2024. Архивировано 23 апреля 2024 года.
  18. ↑ NASA приступило к сборке коронографа телескопа «Роман». N+1 (7 мая 2021). Дата обращения: 7 мая 2021. Архивировано 7 мая 2021 года.
  19. ↑ Nancy Grace Roman Space Telescope. Twitter (6 мая 2021). Дата обращения: 7 мая 2021. Архивировано 7 мая 2021 года.
  20. ↑ NASA завершило проектирование телескопа «Роман». N+1 (30 сентября 2021). Дата обращения: 1 октября 2021. Архивировано 1 октября 2021 года.
  21. ↑ NASA Confirms Roman Mission's Flight Design in Milestone Review. NASA (29 сентября 2021). Дата обращения: 1 октября 2021. Архивировано 1 октября 2021 года.
  22. ↑ Ask Ethan: What Surprises Might NASA's Future Space Telescopes Discover? Forbes (4 марта 2017). Дата обращения: 25 сентября 2019. Архивировано 25 сентября 2019 года.
  23. ↑ Rauscher, Bernard Introduction to WFIRST H4RG-10 Detector Arrays. Дата обращения: 7 сентября 2018. Архивировано 27 декабря 2016 года.
  24. ↑ Ученые начнут "охоту за темной энергией" в 2020-х годах. РИА Новости (20 января 2017). Дата обращения: 3 сентября 2019. Архивировано 3 сентября 2019 года.
  25. ↑ The Wide Field Infrared Survey Telescope: 100 Hubbles for the 2020s. Arxiv.org (14 февраля 2019). Дата обращения: 6 сентября 2019. Архивировано 28 апреля 2019 года.
  26. ↑ Pandemic causes delay and cost increase for NASA’s Roman Space Telescope. Space News (30 сентября 2021).

Ссылки

[править | править код]
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Нэнси_Грейс_Роман_(телескоп)&oldid=141180894