Drīz astronomiem un astrofiziķiem būs vairāk novērošanas spēka, nekā viņi zina, ko darīt. Ne tikai Džeimsa Veba kosmiskais teleskops kādu dienu, kaut kad tuvāko pāris gadu laikā, mēs ceram, ka, ja viss noritēs labi un ja koronavīruss to vairs neatliks, uzsāksim un sāksim darbību. Bet vēl viens spēcīgs NASA kosmosa teleskops ar nosaukumu WFIRST ir izturējis svarīgu posmu un ir vienu soli tuvāk realitātei.
WFIRST nozīmē plaša lauka infrasarkano staru teleskopu. Tam būs 2,4 metru objektīvs, kas ir tāda paša izmēra kā Habla objektīvs. Bet WFIRST būs plašs skata lauks, kas ir simts reizes lielāks nekā Habla attēls. Tam būs divi zinātniski instrumenti: platā lauka instruments (WFI) un koronogrāfiskais instruments. Tas būs aprīkots arī ar 300 megapikseļu kameru.
Lai gan vārds Telefona ir nosaukts teleskopa nosaukumā, tas tiks novērots arī redzamā gaismā. NASA paziņojumā presei teikts, ka WFIRST spēs “... atklāt vājus infrasarkanos signālus visā kosmosā, vienlaikus radot arī milzīgas Visuma panorāmas ...” Paredzēts, ka kādu laiku tas tiks palaists 2020. gadu vidū.
Pēc nesena kritiska pavērsiena sasniegšanas NASA deva WFIRST iespēju sākt aparatūras attīstību un testēšanu. WFIRST dizains jau ir attīstīts, un kosmosa teleskops izmanto daudz tehnoloģiju, kas jau ir nobriedusi. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc projekta paredzamās attīstības izmaksas ir tikai aptuveni 3,2 miljardi USD, kas ir daudz zemāk nekā JWST cenu apzīmējums aptuveni 10 miljardi USD.
WFIRST dizains prasa daudz jau izmēģinātu un patiesu tehnoloģiju, īpaši Habla kvalitātes teleskopa komponentus. NASA arī saka, ka liela daļa dizaina ir balstīta uz mācībām, kas gūtas Džeimsa Veba smagajā ceļā uz pabeigšanu.
Nākamais WFIRST solis ir pabeigt misijas plānošanu. NASA uzbūvē testēšanas vienības un inženiertehniskos modeļus, lai noskaidrotu, vai dizains izturēs gan palaišanu, gan iespējamās darbības kosmosā. Pēc palaišanas WFIRST nonāks halo orbītā Saules-Zemes LaGrange 2 punktā, tāpat kā JWST.
"Ar nepieredzētu plašuma un dziļuma kombināciju WFIRST atklās jaunu laikmetu, skatot mūsu Visumu."
No NASA video “Imitētais attēls parāda NASA WFIRST spēku”.
WFIRST ir patiešām interesanti zinātnes mērķi. Kā infrasarkanais teleskops tas ir piemērots, lai atbildētu uz lielākiem jautājumiem par Visumu. Viens no mērķiem ir atbildēt uz dažiem jautājumiem par tumšo enerģiju - spēku, kas virza Visuma paplašināšanos. Kosmologi vēlas uzzināt, kā tumšā enerģija laika gaitā ir mainījusies un kā un kāpēc Visuma paplašināšanās paātrinās.
Teleskops darbosies arī uz eksoplanetām - vienu no vissvarīgākajām tēmām astronomijā. Mēs joprojām nezinām, cik izplatītas ir tādas saules sistēmas kā mūsu, un kā tiek noteikta apdzīvojamība. WFIRST palīdzēs astronomiem atbildēt uz šiem jautājumiem.
Tas izmantos savu koronogrāfu, lai tieši attēlotu lielas eksoplanetes. Būs nepieciešami arī šo planētu spektri, lai noteiktu to atmosfēras sastāvu - kaut kas mums palīdzēs noteikt biosarakstus.
Viens no WFIRST visinteresantākajiem mērķiem ir eksoplanētas skaitīšana. NASA plāno izmantot mikrolīniju fenomenu, lai pabeigtu statistisko eksoplanetu skaitīšanu Piena Ceļā. Mikrolensings ir tāds, kad neredzēta planēta ārpus mūsu pašu Saules sistēmas pārvietojas tālu fona zvaigznes priekšā. Planētas gravitācija darbojas kā objektīvs, palielinot zvaigznīti un padarot to gaišāku. NASA sagaida, ka WFIRST šādā veidā atklās tūkstošiem eksoplanētu, un daži dokumenti norāda uz 70 000 eksoplanetu.
Teleskops pievērsīsies arī citiem jautājumiem, kad tie ir noteikti. Kosmosa zinātne un kosmosa teleskopi ir pārsteigumu pilni, tāpēc, iespējams, būs atklājumi, kurus mēs iepriekš nevaram paredzēt, un daži pārsteidzoši rezultāti.
WFIRST nodrošinās tādus pašus augstas izšķirtspējas attēlus kā Habls, taču ar daudz lielāku skata lauku. Pirms pāris mēnešiem NASA izlaida videoklipu, kurā parādīta WFIRST vara. Kā redzams video, Habla portretam no Andromēdas galaktikas vajadzēja uzņemt un salikt vienā vairāk nekā 400 atsevišķus attēlus. Lai to izdarītu, vajadzēja arī Habla 4 gadus. Jaudīgais WFIRST spēs izveidot līdzīgu mozaīku tikai ar diviem attēliem. Un, lai iemūžinātu abus, būs vajadzīgas tikai 90 minūtes.
Lai arī WFIRST ir infrasarkanais teleskops, tas atšķiras no JWST - kas ir arī infrasarkanais - darbības joma, vairākos veidos. Kamēr WFIRST sniegs panorāmas skatu uz kosmosu, JWST ir daudz jutīgāks infrasarkanajā telpā. JWST jutīgums tomēr maksā. Lai veiktu šos novērojumus, ir nepieciešams ārkārtīgi auksts, un teleskopam ir sarežģīts un kritisks saules aizsargs, lai to atdzesētu. Šis saules aizsargs ir salocīts un iesaiņots raķetē palaišanai un jāizvieto pirms JWST darbības sākšanas.
WFIRST ir arī infrasarkanais teleskops, taču tam nav nepieciešama tikpat zema darba temperatūra. Tam joprojām ir nepieciešama dzesēšanas sistēma, bet ne smags un tehnoloģiski sarežģīts saules aizsargs. JWST darba temperatūra ir 50 kelvini (-223 ° C vai -370 ° F). WFIRST darba temperatūra vēl nav pabeigta, taču NASA dizaina dokumentos teikts, ka tā ir aptuveni 200 Kelvina (-73 C vai -100 F).
Gan JWST, gan WFIRST ir infrasarkano staru joma, un to misijas dažos veidos var pārklāties. Kad WFIRST atrod kaut ko īpašu, JWST to var novērot ar lielāku infrasarkano staru jutīgumu. Šāda veida pārklāšanās ir teleskopu misiju un konstrukciju pamatakmens. Piemēram, gaidāmā Veras C. Rubinas observatorija, kurai vajadzētu ieraudzīt pirmo gaismu šī gada vēlāk, apsekos debesis īslaicīgiem objektiem. Kad tiek pamanīts kaut kas līdzīgs supernovai, citiem teleskopiem tiks uzdots to novērot tuvāk.
Pagaidām WFIRST tiek finansēts tikai līdz 2020. gada septembrim. NASA veic šo administratīvo piesardzību, jo vēlas pabeigt Džeimsu Vebu un panākt tā darbību. Ja vienlaikus notiek divi lieli un sarežģīti projekti - abi kosmosa teleskopi, abi projekti ir sarežģīti.
WFIRST paredzamais atklāšanas datums ir kādreiz 2025. gadā. Plānotais misijas ilgums ir pieci gadi.
VAIRĀK:
- Preses relīze: NASA apstiprina Visuma izpētes, planētas meklēšanas misijas attīstību
- NASA: plaša lauka infrasarkanais kosmiskais teleskops
- Tehniskais raksts: Plaša lauka infrasarkanā starojuma teleskops: 100 Habli 2020. gadiem
- Žurnāls Kosmoss: WFIRST iegūst savu koronagrāfu, lai bloķētu zvaigžņu gaismu un atklātu to planētas
