Запуск нового космического телескопа NASA, названного в честь первого руководителя отдела астрономии агентства Нэнси Грейс Роман, запланирован на конец следующего месяца. В отличие от своих предшественников, эта обсерватория будет оснащена рядом уникальных инструментов, главный из которых — первый в своем роде «активный» коронограф. Его задача — эффективно блокировать свет звезд, чтобы дать астрономам возможность напрямую наблюдать ранее невидимые экзопланеты.
Основное новшество заключается в системе активного управления волновым фронтом. В более ранних космических телескопах, таких как «Хаббл» или «Джеймс Уэбб», использовались стационарные маски, которые блокировали свет, но не могли полностью устранить рассеянное излучение, мешающее наблюдениям. В телескопе «Роман» эту проблему решают два деформируемых зеркала. Каждое из них состоит из тысяч миниатюрных приводов, способных менять форму поверхности с точностью до долей микрона. Эта система работает по принципу шумоподавления, но применяется не к звуку, а к световым волнам: зеркала корректируют поверхность в реальном времени, чтобы погасить нежелательные блики и создать вокруг звезды область, пригодную для поиска планет.
В арсенале телескопа есть и пассивные элементы, например, маски с микроскопическими шипами, которые улавливают и поглощают свет, не давая ему отражаться обратно на детекторы.
Ожидается, что чувствительность нового коронографа по сравнению с существующими космическими аналогами возрастет примерно в тысячу раз. Это позволит впервые получить прямые изображения планет, которые по своим характеристикам напоминают Юпитер и находятся на сопоставимых расстояниях от своих звезд. Ранее астрономы могли фотографировать лишь крупные молодые газовые гиганты, расположенные далеко от своих светил. Теперь же появится возможность изучать более зрелые и компактные системы.
Помимо коронографа, телескоп оснащен широкоугольной камерой с разрешением около 300 мегапикселей. Ее поле зрения примерно в 100 раз шире, чем у камеры «Хаббла», что позволит проводить масштабные обзоры неба. С помощью этого инструмента ученые планируют изучить природу темной материи и темной энергии, а также обнаружить около ста тысяч новых экзопланет, существование которых будет определяться по гравитационному влиянию на свет далеких звезд.
Однако полученные изображения не будут похожи на детализированные фотографии в высоком разрешении. Даже самые яркие планеты, скорее всего, будут выглядеть как скопления из нескольких пикселей. Тем не менее, этого будет достаточно для спектрального анализа. Изучив свет, отраженный от планеты, астрономы смогут определить химический состав ее атмосферы, что является важным шагом для оценки пригодности таких миров для существования жизни.
На первых этапах работы команда инженеров и ученых сосредоточится на калибровке оборудования: проверке точности наведения, настройке формы зеркал и поддержании стабильности всех систем в условиях меняющейся температуры космического пространства.
Читайте также: Объект SpaceX массой 4 тонны столкнется с Луной в районе кратера Эйнштейн.