Primární přístroj Nancy Grace Roman Space Telescope

Primární přístroj pro připravovaný Nancy Grace Roman Space Telescope je sofistikovaná kamera, která bude provádět průzkum vesmíru od okrajů naší Sluneční soustavy až k okrajům pozorovatelného vesmíru. Přístroj WFI (Wide Field Instrument) byl nedávno dopraven na Goddardovo středisko v marylandském Greenbeltu. Široké zorné pole kamery, ostré rozlišení a citlivost od viditelných po blízké infračervené vlnové délky, dá novému teleskopu schopnost pořizovat panoramatické a hluboké pohledy do vesmíru. Skenování mnohem větších částí oblohy, než jaké zvládne Hubbleův či Webbův teleskop, otevře nové cesty ke studiu vesmíru. Nancy Grace Roman Space Telescope je navržen, aby mohl studovat temnou energii (tajemnou sílu, u které se předpokládá, že urychluje rozpínání vesmíru) temné hmoty (neviditelné hmoty, u které je možné pozorovat pouze její gravitační účinky) a exoplanet (světů mimo Sluneční soustavu).

„Tento přístroj promění signály z vesmíru na nové porozumění toho, jak vesmír funguje,“ říká Julie McEnery, vědkyně z Goddardova střediska zapojená do projektu a dodává: „Ke splnění těchto hlavních cílů má mise přesně změřit stovky milionů galaxií. To už je hodně slušný balík dat pro všechny možné výzkumníky, kteří z něj budou moci čerpat. Bude tu tedy doslova záplava nových výsledků ze širokého spektra vědních oborů.“

Přibližně tisíc lidí se podílelo na vývoji přístroje WFI od počátečního návrhu až po vlastní sestavení z přibližně jednoho milionu individuálních součástek. Design WFI byl společným dílem expertů z Goddardova střediska a BAE Systems v coloradském Boulderu. Kriticky důležité komponenty dodaly společnosti Teledyne Imaging Sensors, Hawaii Aerospace Corporation, Applied Aerospace Structures Corporation, Northrop Grumman, Honeybee Robotics, CDA Intercorp, Alluxa a JenOptik. Tyto díly (a mnoho dalších od spousty jiných dodavatelů), byly dopraveny na Goddardovo středisko a do BAE Systems, kde došlo k postupnému sestavování a zkouškám, než mohl být kompletní přístroj tento měsíc dopraven na Goddardovo středisko.

„Jsem tak šťastná, že tento úžasný přístroj dorazil,“ říká Mary Walker z Goddardova střediska, manažerka přístroje WFI a dodává: „Všechny ty roky tvrdé práce a odhodlání týmu nás přivedly k tomuto úžasnému momentu.“ Až Nancy Grace Roman Space Telescope v květnu 2027 odstartuje, bude každý ze snímků z WFI s rozlišením 300 milionů pixelů zachycovat část oblohy větší, než jakou zaujímá Měsíc v úplňku. Široké zorné pole přístroje umožní rychlé průzkumy hvězdného pole, odhalí miliardy kosmických objektů napříč širokým rozpětím času i prostoru. Astronomové budou provádět výzkum, na který by u jiných teleskopů potřebovali stovky let pozorování.

A díky pozorování z kosmického prostoru bude Nancy Grace Roman Space Telescope velmi citlivý na infračervené záření, tedy záření s delšími vlnovými délkami, než jaké mohou naše oči vidět, ze vzdálených hlubin vesmíru. Dávné záření pomůže vědcům hledat odpovědi na největší kosmické otázky a záhady. Jedna z nich se třeba týká toho, jak se vesmír vyvinul do současného stavu? V dalekohledu začíná cesta světla přístrojem průchodem jedním z několika optických prvků ve velkém kole. Mezi tyto prvky patří filtry, které propouštějí pouze záření určitých vlnových délek, dále je zde mřížka a hranol, které rozdělují světlo na všechny jeho jednotlivé barvy. Tyto podrobné obrazce, nazývané spektra, odhalují informace o objektu, který světlo vyzařoval.

Poté záření putuje směrem k souboru 18 detektorů přístroje, z nichž každý obsahuje 16 milionů pixelů. Právě velké množství detektorů a pixelů dá novému teleskopu jeho široké zorné pole. Přístroj WFI je navržen pro přesné, stabilní snímkování a mimořádnou přesnost měření přesného množství záření, které dopadá na každý pixel každého snímku. Díky tomu získá nový teleskop nevídanou schopnost studovat temnou energii. Zmíněné detektory budou chlazeny na -184 °C, aby se zvýšila jejich citlivost na pozorování infračerveného vesmíru. „Jakmile záření dorazí k detektorům, bude to konec jeho cesty, která může být i deset miliard světelných let dlouhá,“ říká Art Whipple, který se po dobu více než dekády podílel na designu WFI a jeho výrobě.

Až Nancy Grace Roman Space Telescope zahájí pozorování, budou jeho rychle přicházející data vyžadovat nové analytické metody. „I kdybychom vzali každého astronoma na světě a dali mu za úkol pouze analyzovat data z Nancy Grace Roman Space Telescope, stále by to nebylo dost lidí na procházení všech dat,“ říká McEnery a dodává: „Hledáme moderní metody, jako je strojové učení a umělá inteligence, které by nám pomohly prosívat data z Nancy Grace Roman Space Telescope a zjistit, kde jsou ty nejzajímavější věci.“ Nyní, když je přístroj WFI na Goddardově středisku, budou na něj čekat zkoušky, které prověří, že je schopen fungovat podle očekávání. Na podzim dojde k jeho spojení s rámem přístroje i samotným tělem teleskopu. Vědci se tak o krok přiblíží k provádění přelomových objevů v následujících desetiletích.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/08/wfiin-ssdif-240813-0011.jpg
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/08/wfiin-ssdif-240813-0031.jpg
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/08/wfi-names-hi-res.jpg